Enunciado

A Figura 10.58 mostra três ioiôs idênticos que estão inicialmente em repouso sobre uma superfície horizontal. Para cada ioiô, o fio é puxado conforme indicado. Em cada caso existe atrito suficiente para cada ioiô rolar sem deslizar. Desenhe um diagrama do corpo livre para cada ioiô. Qual é o sentido da rotação de cada ioiô? (Tente fazer essa experiência!) Explique suas respostas.

Passo 1

Eaee, belezinha?? Bom... o enunciado nos diz que três ioiôs idênticos que estão inicialmente em repouso sobre uma superfície horizontal.

Para cada ioiô, o fio é puxado conforme indicado. Em cada caso existe atrito suficiente para cada ioiô rolar sem deslizar.

Queremos desenhar um diagrama de corpo livre para cada ioiô e determinar seu sentido de rotação.

Passo 2

No primeiro caso, o ponto de aplicação da força F é próprio do ponto de atrito f . Nesse caso a força f será maior que a força F e o atrito será no sentido horário.

No segundo caso, quando aplicamos uma força na parte superior do eixo e para a direita, tem-se uma força de atrito oposta e, consequentemente, um torque no sentido horário.

No terceiro caso, ao aplicar uma força para cima e a esquerda do eixo haverá um torque no sentido horário, e contrário à força de atrito.

Resposta

Resposta: No primeiro caso, o ioiô gira para a direita. No segundo, o ioiô gira no sentido horário e se move para a direita. No terceiro caso, o ioiô se move para a direita.

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

A figura abaixo um cilindro maciço com 10 c m de raio e uma massa de 12 k g parte do repouso e rola para baixo uma distância L = 6 m , sem deslizar, em um telhado com uma inclinação θ = 30 ° . ( a ) Q
A figura abaixo mostra a energia potencial U ( x ) de uma bola maciça que pode rolar ao longo de um eixo x . A escala do eixo U é definida por U s = 100 J . A bola é homogênea, rola suavemente e possu
Na figura abaixo, uma bola maciça de latão de massa 0,28 g rola suavemente ao longo do trilho quando é liberada a partir do repouso no trecho retilíneo. A parte circular do trilho tem um raio R = 14 c
Na figura abaixo uma bola pequena, homogênea é lançada do ponto P, rola suavemente em uma superfície horizontal, sobe uma rampa e chega a um platô. Em seguida, deixa o platô horizontalmente para pousa
Bola não homogênea. Na figura abaixo uma bola de massa M e raio R rola suavemente, a partir do repouso, descendo uma rampa e passando por uma pista circular com 0,48 m de raio. A altura inicial da bol