Capítulo 10 - Movimento em referenciais não inerciais
Translação
1 - Um partícula
é lançada no campo gravitacional, com velocidade vo formando um
ângulo θ com a horizontal, da posição x=0 e y=0 de um referencial inercial S'.
Considere um referencial S acelerado, de aceleração α, formando um ângulo
β com a horizontal. Sabendo-se que no instante inicial S e S' são coincidentes, determine:
(a) as equações do movimento da parícula no
referencial acelerado S;
(b) as componentes da velocidade da parícula no
referencial acelerado S;
(c) as coordenadas x(t) e y(t) da partícula.
2 - Uma partícula
descreve um movimento circular uniforme de raio R, em um referencial inercial S', cuja origem coincide com
o centro da circunferência. Um referencial S, inicialmente coincidente com S', se afasta de S' com
aceleração ao, na direção do eixo X'. Determine :
(a) as equações do movimento da partícula no referencial S;
(b) as componentes da velocidade vx(t) e vy(t) da
parícula no referencial S;
(c) as coordenadas x(t) e y(t) da partícula no referencial S.
3 - Um
pêndulo de comprimento L tem uma massa m pendurada na sua extremidade livre. O pêndulo
está preso no teto de um elevador cuja aceleração é α.
Determine no referencial do elevador :
(a) o período de oscilação do pêndulo, quando o elevador
estiver subindo;
(b) o período de oscilação do pêndulo, quando o elevador
estiver descendo.
4 - Um
observador está sobre um bloco de altura d que oscila preso a uma mola, com amplitude a. Quando
o observador passa pelo ponto de equilíbrio (com velocidade positiva), um projétil de massa m
é lançado com velocidade vo, formando ângulo θ com a horizontal, no
referencial preso ao solo. Neste instante o eixo dos y coincide com y'. Determine:
(a) a aceleração do projétil em S;
(b) a velocidade do projétil em S;
(c) a posição x(t) e y(t) do projétil em S.
Rotação
Exercícios :
10 - 1, 10 - 6, 10 - 8 e 10 - 9.
1 - Um bloco de massa m está sobre um disco de raio R que gira com velocidade angular wo
em torno de seu eixo de simetria. No referencial que gira junto com o disco o bloco desliza com velocidade constante
Vo sobre um raio do disco.
(a) Qual a velocidade do bloco em um referencial inercial com origem no centro do disco ?
(b) Escreva a equação do movimento no referencial girante.
(b) Qual a força de atrito entre o bloco e o disco ?
(c) Em que direção sairá o bloco ao deixar o disco ?