Perguntas

1 A Fig. 11-23 mostra três partículas de mesma massa e mesma velocidade escalar constante que se movem nas orientações indicadas pelos vetores velocidade. Os pontos a, b, c e d formam um quadrado, com o ponto e no centro. Ordene os pontos de acordo com o módulo do momento angular resultante em relação aos pontos do sistema de três partículas, em ordem decrescente.

Figura 11-23 Pergunta 1.

2 A Fig. 11-24 mostra duas partículas, A e B, nas coordenadas (1 m, 1 m, 0) e (1 m, 0, 1 m). Sobre cada partícula agem três forças numeradas de mesmo módulo, cada uma paralela a um dos eixos. (a) Qual das forças produz um torque, em relação à origem, paralelo a y? (b) Ordene as forças de acordo com o módulo do torque em relação à origem que aplicam às partículas, em ordem decrescente.

Figura 11-24 Pergunta 2.

3 O que acontece ao ioiô inicialmente estacionário da Fig. 11-25 se é puxado,

com o auxílio da corda, (a) pela força (cuja linha de ação passa pelo ponto 2

de contato do ioiô com a mesa, como mostra a figura), (b) pela força (cuja 1

a linha de ação passa acima do ponto de contato) e (c) pela força (cuja linha 3

de ação passa à direita do ponto de contato)?

Figura 11-25 Pergunta 3.

4 O vetor posição de uma partícula em relação a um certo ponto tem um módulo de 3 m, e a força aplicada à partícula tem um módulo de 4 N. Qual é o ângulo entre e se o módulo do torque associado é igual (a) a zero e (b) a 12 N · m?

5 Na Fig. 11-26, três forças de mesmo módulo são aplicadas a uma partícula

localizada na origem ( é aplicada perpendicularmente ao plano do papel). 1

Ordene as forças de acordo com os módulos do torque que produzem (a) em

relação ao ponto P , (b) em relação ao ponto P e (c) em relação ao ponto P , 1 2 3 em ordem decrescente.

Figura 11-26 Pergunta 5.

6 O momento angular ℓ(t) de uma partícula em quatro situações é (1) ℓ = 3t + 4; (2) ℓ = −6t2; (3) ℓ = 2; (4) ℓ = 4/t. Em que situação o torque resultante que age sobre a partícula é (a) zero, (b) positivo e constante, (c) negativo e com o módulo crescente para t > 0 e (d) negativo e com o módulo decrescente para t > 0?

7 Um besouro-rinoceronte está na borda de um disco horizontal que gira como um carrossel no sentido anti-horário. Se o besouro caminha ao longo da borda no sentido da rotação, o módulo das grandezas a seguir (medidas em relação ao eixo de rotação) aumenta, diminui, ou permanece o mesmo (com o disco ainda girando no sentido anti-horário): (a) o momento angular do sistema besouro-disco, (b) o momento angular e velocidade angular do besouro e (c) o momento angular e velocidade angular do disco? (d) Quais são as respostas se o besouro caminha no sentido oposto ao da rotação?

8 A Fig. 11-27 mostra a vista superior de uma placa retangular que pode girar como um carrossel em torno do centro O. Também são mostradas sete trajetórias ao longo das quais bolinhas de goma de mascar podem ser jogadas (todas com a mesma velocidade escalar e mesma massa) para grudar na placa estacionária. (a) Ordene as trajetórias, em ordem decrescente, de acordo com a velocidade angular da placa (e da goma de mascar) após a goma grudar. (b) Para que trajetórias o momento angular da placa (e da goma) em relação ao

ponto O é negativo do ponto de vista da Fig. 11-27?

Figura 11-27 Pergunta 8.

9 A Fig. 11-28 mostra o módulo do momento angular L de uma roda em função do tempo t. Ordene os quatro intervalos de tempo, indicados por letras, de acordo com o módulo do torque que age sobre a roda, em ordem decrescente.

Figura 11-28 Pergunta 9.

10 A Fig. 11-29 mostra uma partícula se movendo com velocidade constante e cinco pontos com suas coordenadas xy. Ordene os pontos de acordo com o módulo do momento angular da partícula em relação a eles, em ordem decrescente.

Figura 11-29 Pergunta 10.