Busca de Exercícios - USP - Movimento Circular Uniforme (MCU) Aprenda a usar!

Um ciclista pedala sua bicicleta, cujas rodas completam uma volta a cada 0,5 segundo. Em contato com a lateral do pneu dianteiro da bicicleta, está o eixo de um dínamo que alimenta uma lâmpada, conforme a figura ao lado. Os raios da roda dianteira da bicicleta e do eixo do dínamo são, respectivamente, R = 50 cm er = 0,8 cm. Determine a) os módulos das velocidades angulares wp da roda dianteira da bicicleta e vp do eixo do dinamo, em rad/s; b) o tempo T que o eixo do dínamo leva para completar uma volta; c) a força eletromotriz € que alimenta a lâmpada quando ela está operando em sua potência máxima. NOTE E ADOTE n=3 O filamento da lâmpada tem resistência elétrica de 6 O quando ela está operando em sua potência máxima de 24 W. Considere que o contato do eixo do dínamo com o pneu se dá em R = 50 cm.

Uma pessoa (A) pratica corrida numa pista de 300 m, no sentido O) anti-horário, e percebe a presença de outro corredor (B) que percorre a mesma pista no sentido oposto. Um desenho esquemático da pista é mostrado ao lado, indicando a posição AB AB do primeiro encontro entre os atletas. Após 1 mine 20, acontece o terceiro encontro entre os corredores, em outra posição, localizada a 20 m de AB, e indicada na figura por A’B’ (o segundo encontro ocorreu no lado oposto da pista). Sendo Va e Vs os módulos das velocidades dos atletas A e B, respectivamente, e sabendo que ambas são constantes, determine AB’ a) Va e Va. b) a distância percorrida por A entre o primeiro e o segundo encontros, medida ao longo da pista. c) quantas voltas o atleta A dá no intervalo de tempo em que B completa 8 voltas na pista. NoTE: Indique a resolução da questão. Não é suficiente apenas escrever as respostas.

Um consórcio internacional, que reúne dezenas de países, milhares de cientistas e emprega bilhões de dólares, é responsável pelo Large Hadrons Colider (LHC), um túnel circular subterrâneo, de alto vácuo, com 27 km de extensão, no qual eletromagnetos aceleram partículas, como prótons e antiprótons, até que alcancem 11.000 voltas por segundo para, então, colidirem entre si. As experiências realizadas no LHC investigam componentes elementares da matéria e reproduzem condições de energia que teriam existido por ocasião do Big Bang. a) Calcule a velocidade do próton, em km/s, relativamente ao solo, no instante da colisão. b) Calcule o percentual dessa velocidade em relação à velocidade da luz, considerada, para esse cálculo, igual a 300.000 km/s. c) Além do desenvolvimento científico, cite outros dois interesses que as nações envolvidas nesse consórcio teriam nas experiências realizadas no LHC.

Um acrobata, de massa Ma = 60 kg, quer realizar uma apresentação em que, segurando uma corda suspensa em um ponto Q fixo, pretende descrever um círculo de raio R = 4,9 m, de tal forma que a corda mantenha um ângulo de 45º com a vertical. Visando garantir sua total segurança, há uma recomendação pela qual essa corda deva ser capaz de suportar uma tensão de, no mínimo, três g Q g vezes o valor da tensão a que é submetida durante a ” , apresentação. Para testar a corda, com ela parada e na vertical, é pendurado em sua extremidade um bloco de M massa Mo, calculada de tal forma que a tensão na corda ° atenda às condições mínimas estabelecidas pela Situação de teste recomendação de segurança. Nessa situação: a) Represente, no esquema da folha de respostas, a direção e o sentido das forças que agem sobre o acrobata, durante sua apresentação, identificando-as, por meio de um desenho em escala. b) Estime o tempo ta, em segundos, que o acrobata leva para dar uma volta completa em sua órbita circular. c) Estime o valor da massa M,, em kg, que deve ser utilizada para realizar o teste de segurança. NOTE E ADOTE: Força centrípeta Fc = m VIR Adote T=3