Exercícios Resolvidos de Torque

Rotação

Uma pequena esfera ligada a uma haste rígida leve gira em torno de um eixo perpendicular que está fixado à outra extremidade da haste. Em um certo sistema de referências, a sua velocidade angular é negativa, e a sua aceleração angular é positiva. Se um observador neste sistema de referências se posicionar de modo a ter o eixo de rotação apontando diretamente para si, ele observará a esfera:

  1. Girando no sentido horário e desacelerando.
  2. Girando no sentido anti-horário e desacelerando.
  3. Girando no sentido horário e acelerando.
  4. Girando no sentido anti-horário e acelerando.
  5. Primeiro girando no sentido anti-horário e, em seguida, no sentido horário.

Passo 1

Bom galera, o macete principal aqui é definir um eixo z que seja perpendicular ao plano de rotação da esfera e que aponte da esfera pra cima. Como assim? Dessa forma:

Beleza? E esse eixo é o nosso sistema de referencia. Assim, pra que um vetor que represente a velocidade angular seja positivo nesse sistema, deve apontar na direção dele, se for negativo, na direção contrária. O mesmo vale pra aceleração.

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

Então, segundo o enunciado, os vetores devem estar assim:

Beleza?

Agora, vamos olhar pra essa cena como se tivéssemos ali na pontinha do z . Usando a regra da mão direita, vamos determinar o sentido de giração de cada vetor.

Passo 3

Então, olhando de cima:

Cheque com a mão direita. Você vai ver que o vetor α vai estar saltando pra fora da pagina e o vetor ω vai estar voltado para dentro da pagina.

Beleza?

Então:

A velocidade anular esta indo no sentido horário e desacelerando, já que a aceleração o faz girar no sentido contrário:

a)

Resposta

a)

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