Exercícios Resolvidos de Rolamento com Deslizamento

UNICAMP, Física 1, P3 - 2018.1 Diurno, Questão 12

Uma esfera de raio Equation experimenta rolamento sem deslizamento num plano inclinado que forma um ângulo Equation com a horizontal. Durante um percurso de descida, se o momento de inércia é Equation a aceleração será:

(A) Equation

(B) Equation

(C) Equation

(D) Equation

(E) Equation

Passo 1

Vamos fazer as contas e descobrir a aceleração para a esfera, aplicando a Segunda Lei de Newton para translação e rotação.

Na direção do plano inclinado só atuam a componente da força peso e a força de atrito:

Equation

Equation

Equation

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

Já na rotação, apenas a força de atrito gera torque:

Equation

Equation

Além disso, num rolamento sem deslizamento, temos:

Equation

Equation

Então:

Equation

Equation

Passo 3

Substituindo a Equation da última equação na Segunda Lei para translação, temos:

Equation

Equation

Isolando a aceleração:

Equation

Equation

Passo 4

Aplicando o valor de momento de inércia da esfera como:

Equation

Temos que a aceleração é:

Equation

Equation

Ficamos com a letra (E).

Resposta

Letra (E)

Esse conteúdo é exclusivo para cadastrados.

Cadastre-se grátis no maior portal de exatas do Brasil!

Relaxa, não vamos publicar nada no seu nome.

  • Resumões direto ao ponto
    Resumões
    direto ao ponto
  • Exercícios resolvidos passo a passo
    Exercícios resolvidos
    passo a passo
  • Videoaulas incríveis
    Videoaulas
    incríveis
  • Aulões Salva-Vidas
    Aulões
    Salva-Vidas