Exercícios Resolvidos de Rolamento sem Deslizamento

Dinâmica de Rotação

Considere uma esfera que rola sem deslizar sobre uma calha simétrica que tem dois trechos retilíneos, I e I I , como mostrado na figura. Ela oscila descendo e subindo nos dois ramos da calha. No trecho I a força de atrito é f → I e no trecho I I , é f → I I . Considere que as únicas forças que atuam sobre a esfera sejam a força normal e a força de atrito exercidas pela calha, e seu peso.

Dentre os diagramas seguintes

O que melhor representa o sentido e a direção das forças de atrito f → I e f → I I nos trechos I e I I é

  1. 5 ;
  2. 3 ;
  3. 1 ;
  4. 4 ;
  5. 2 ;

Passo 1

Nos dois casos temos 3 forças atuando. A força de atrito, a força peso e a força normal.

Para a esfera rolar deve ter torque diferente de zero.

Tanto o peso como a normal não geral torque por serem forças que estão “apontando” para o centro. Então o único torque que aparece é da força de atrito.

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

No caso I a esfera roda no sentido horário acelerando, então a força de atrito deve ser apontando para a parte de cima do plano inclinado.

No caso I I a esfera roda no sentido horário porem desacelerando, então o torque deve ser contrário ao movimento, a força de atrito deve ser apontando para a parte de cima do plano inclinado.

Então o diagrama certo é o diagrama 3

Resposta

Letra B

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