Prova de Mecânica Geral II - UFG - 3a Avaliação 2024

Universidade Federal de Goiás Instituto de Física 3ª AVALIAÇÃO DE MECÂNICA GERAL II Prof Dr José Ricardo Sabino Goiânia 19 de novembro de 2024 NomeMatriculaCurso INSTRUÇÕES 1 ESSA AVALIAÇÃO É INDIVIDUAL E O ESTUDANTE DEVERÁ ENTREGAR UM 01 ÚNICO DOCUMENTO PDF CONTENDO AS RESPOSTAS 2 O documento deverá ser identificado com cabeçalho semelhante ao cabeçalho acima e deve conter o nome do estudante e o seu número de matricula pelo menos na primeira página 3 As respostas às questões dessa prova devem ser apresentadas COM REDAÇÃO MANUSCRITA preferencialmente à caneta Obs manuscrito significa usar as mãos com uma caneta ou um lápis 4 A letra do estudante servirá como garantia da autenticidade do documento entregue 5 RESPONDA CADA QUESTÃO SEPARADAMENTE OU SEJA NÃO RESPONDER QUESTÕES DIFERENTES NA MESMA FOLHA 6 Se o documento entregue estiver ilegível será considerado em branco Lembrese de conferir a legibilidade do conteúdo do documento a ser entregue 7 As respostas devem ser apresentadas com DESENVOLVIMENTO DETALHADO é recomendado escrever algumas linhas do desenvolvimento algébrico com texto para situar a apresentação da solução 8 Respostas sem desenvolvimento detalhado não serão consideradas Por exemplo uma questão em que a resposta apresentada é um único número será desconsiderada para o cálculo da nota 9 Para os cálculos utilize a precisão da calculadora evitando transportar valores arredondados entre etapas No final apresente o valor numérico da resposta com todos os algarismos da calculadora e em seguida a resposta com a quantidade de algarismos significativos apropriados de acordo com a precisão relativa nominal de 02 10 ENTREGUE O DOCUMENTO ORIGINAL EM PAPEL PARA O PROFESSOR 11 O documento deverá ser anexado na tarefa individual de nome TERCEIRA ATIVIDADE AVALIATIVA no sistema SIGAA 12 O PRAZO ESTIPULADO NO SIGAA NÃO SERÁ PRORROGADO EM HIPOTESE ALGUMA Universidade Federal de Goiás Instituto de Física 3ª AVALIAÇÃO DE MECÂNICA GERAL II Prof Dr José Ricardo Sabino Goiânia 19 de novembro de 2024 NomeMatriculaCurso 1ª Questão 35 Um cilindro de massa m rola sobre uma superfície horizontal lisa Uma corda é enrolada em um carretel muito leve e concêntrico ao cilindro como mostrado na figura O cilindro está em repouso quando uma força horizontal P é aplicada na extremidade livre da corda O raio do cilindro é R e o raio do carretel é r Considere m 5 kg r 0080 m R 0250 m e use g 981 ms2 a 05 Faça um diagrama de corpo livre mostrando todas as forças externas que atuam no corpo b 10 Considerando P 150 N e que o cilindro rola sem deslizar determine a aceleração angular do cilindro c 10 Calcule o mínimo valor do coeficiente de atrito estático compatível com a situação do item b Obs Para situar uma situação real compatível com essa o coeficiente de atrito estático entre um certo tipo de borracha e uma certa superfície de cimento é aproximadamente 10 d 10 Considerando que µe 095 calcule a máxima força P que não fará o cilindro deslizar e para esse valor de P calcule as acelerações angular e linear do cilindro Universidade Federal de Goiás Instituto de Física 3ª AVALIAÇÃO DE MECÂNICA GERAL II Prof Dr José Ricardo Sabino Goiânia 19 de novembro de 2024 NomeMatriculaCurso 2ª Questão 35 Uma haste homogênea AB de 800 mm de comprimento e massa 8 kg é atuada por uma força horizontal P A haste pode girar sem atrito em torno do pino A a 10 Considerando h L3 e P 160 N calcule a aceleração angular da haste b 10 Nas mesmas condições do item a determine as reações no pino A c 10 Calcule a distância hc de A até uma certa posição C sobre a haste onde a força P deve ser aplicada para que a reação dinâmica no pino A seja nula Como se chama a posição C mencionada d 05 Suponha que um anel de 08 kg é anexado à extremidade B da haste Com as mesmas condições do item a o que ocorre com o valor da aceleração angular E o que ocorre com a distância de A até a posição C mencionada no item c Universidade Federal de Goiás Instituto de Física 3ª AVALIAÇÃO DE MECÂNICA GERAL II Prof Dr José Ricardo Sabino Goiânia 19 de novembro de 2024 NomeMatriculaCurso 3ª Questão 35 Dois discos homogêneos de raio 200 mm giram em torno do eixo AB de massa desprezível O eixo AB gira em torno do eixo vertical CD também de massa desprezível Considere que os discos tem massa total de 8 kg ω1 200 rads e ω2 6 rads a 10 Determine o momento angular em relação ao centro de massa do sistema b 05 Faça um diagrama de corpo livre em escala para mostrar a orientação do vetor obtido no item a no referencial da figura c 10 Determine a taxa de variação temporal do momento angular do sistema Represente esse vetor no diagrama construído no item b d 10 Calcule as reações em C e D 400 mm 400 mm