Questões sobre Dinâmica

Um sistema formado por duas massas idênticas, unidas por uma barra rígida de massa desprezível e comprimento b, repousa sobre um plano horizontal sem atrito. Uma partícula de massa m desloca-se sem influências de atritos e velocidade V₀ sobre o plano horizontal, perpendicularmente ao sistema de duas massas, e colide frontalmente com a massa m inferior , ficando colada a ela (fig). 


Após a colisão, a velocidade angular do sistema em torno do centro de massa é:

A estrutura óssea da coxa humana é formada pela patela e fêmur, o maior e mais resistente osso do corpo humano. Considere que os dois ossos da coxa (fêmur), cada um com área de seção transversal de 10 cm² , sustentam a parte superior de um corpo humano de massa 60 kg. Estime a pressão média sustentada pelos ossos.
Adote: Módulo da aceleração gravitacional = 10 m/s². 

Uma casca esférica fina de raio 6 cm se encontra sobre uma superfície horizontal áspera. A casca é atingida horizontalmente por um taco. A distância vertical entre o ponto da tacada e a reta horizontal que passa pelo centro da casca é:

Adote: Momento de inércia da casca esférica = 2MR²/3

           Módulo da aceleração gravitacional = 10 m/s²

Uma corda é enrolada em torno de um cilindro sólido de massa 3 kg. Em seguida, com uma das extremidades da corda presa ao teto o cilindro é liberado do repouso. Determine a tração da corda.
Adote: Momento de inércia do cilindro maciço = MR²/2.              Módulo da aceleração gravitacional = 10 m/s².

Considere que um disco de massa 3M e raio R está girando com velocidade angular ?_º em torno de seu eixo geométrico. Um pequeno objeto de massa M cai suavemente na borda do disco e gruda nele. Determine a razão entre as velocidades angulares final e inicial do disco.
Adote: Momento de inércia do disco = MR²/2.