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Solucionário completo

Exercícios Resolvidos de Alaor Chaves - Mecânica 1ª Ed.

Enunciado

Física - Alaor Chaves - Mecânica 1ª Ed. - 10.Exercícios e Problemas - 12

10.12Q Uma pequena esfera rola sobre outra esfera muito maior, mantida imóvel, partindo do topo com velocidade nula (Figura 10.15). Antes de as esferas perderem o contato mutuo, o movimento da esferinha deixa necessariamente de ser rolamento puro. Por quê?

Passo 1

Belezera pessoal, vimos nesse capítulo que umas das condições do rolamento é a existência de uma força para realizar o torque necessário para iniciar o rolamento, na maioria das vezes a força responsável por esse torque é a nossa famosíssima Força de Atrito, no caso da nossa esferinha rolando sobre a esfera grande é a mesma coisa, precisamos de uma força de atrito exercendo um torque para que o rolamento aconteça.

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Passo 2

Show, mas essa força de atrito é aquela que pode ser expressa em função da Força Normal:

F a t = μ N

Onde μ é o coeficiente de atrito. Dessa maneira temos que a força de atrito é uma reação da força normal. MAAAASSSSS quando a esferinha está na iminência de perder o contato com a esfera grande, a força normal atuando sobre ela é nula, de forma que a força de atrito também passa a ser nula. Isso quer dizer que nesse exato momento, a força de atrito deixa de exercer torque sobre a esferinha e, portanto o rolamento deixa de acontecer.

Passo 3

Mas isso deve ter acontecido um poquinho antes das esferas perderem o contato, porque iria chegar um ponto em que a força de atrito μ N seria tão insignificante que ela seria incapaz de gerar um torque igual a I a / R . Nesse momento o atrito deixa de ser estático e passa a ser atrito cinético, pois a esferinha passa a deslizar momentos antes de perder o contato.

Resposta

Justificativa

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