EESC-USP
SEM 501 – Exercícios Adicionais
Assunto: Cinemática do Corpo Rígido no Plano
1-) A barra em ângulo reto mostrada na figura gira com uma velocidade angular
que diminui a razão de 4 rad/s2. Calcule os vetores velocidade e
aceleração do ponto A quando ω = 2 rad/s.
2-) O disco da figura realiza movimento de rolamento puro na superfície
horizontal e no instante representado o centro O possui velocidade e aceleração absolutas indicadas na figura. Para este
mesmo instante, a partícula A possui as grandezas cinemáticas indicadas e estas são medidas em relação ao disco. Determine a velocidade e aceleração absolutas da partícula A para o instante
considerado.
3-) O pequeno cilindro A desliza na barra curva com velocidade u em relação à mesma. Simultaneamente, a
barra gira com velocidade angular w em torno do ponto fixo B. Determine a aceleração de Coriolis para o cilindro.
4-) O caminhão de bombeiros move-se para a direita com velocidade igual a 35
mi/h e desacelera a razão de 10 pés/s2. Simultaneamente, a escada está sendo
levantada e extendida. No instante
considerado o ângulo θ vale 30o e aumenta a razão constante de 10
graus/s. Também neste instante a extensão b da escada vale 5 pés e aumenta a razão de 2 pés/s com desaceleração de 1 pés/s2. Para este instante determine a aceleração da
extremidade A da escada (a) em relação ao caminhão e (b) em relação ao solo.
5-) Para o instante mostrado a barra CB
gira no sentido anti-horário com N = 4 rad/s, constante e o pino A provoca uma rotação no sentido oposto da barra
ODE. Determine a velocidade angular e a aceleração angular de ODE para este instante.
6-) Imediatamente antes da decolagem, a aeronave está “girando”(seu nariz
subindo). A velocidade e aceleração absolutas da aeronave expressas em termos da velocidade de um ponto C
localizado no seu trem de pouso são vC e aC, respectivamente. O ângulo de giro
q aumenta a razão de dθ/dt = ω e esta
por sua vez aumenta a razão de α =
dω/dt. Se uma pessoa está caminhando para a frente da aeronave no corredor
central com velocidade dL/dt e aceleração d2L/dt2 obtenha as
expressões para a velocidade e aceleração de A em relação a um
observador fixo no solo.
7-) (5-159) O disco gira em torno de um ponto fixo O com velocidade angular igual a 5 rad/s e aceleração angular 3 rad/s2, sentidos indicados na figura. No instante considerado, o bloco A move-se
na guia retilínea. Determine a velocidade e aceleração absolutas de A para este instante, sabendo que x = 36
mm.
8-) Em ambos os casos a roda rola sem
deslizar. Calcule a aceleração dos pontos A e C.
9-) A placa triangular mostrada na figura realiza movimento plano geral.
Para o instante mostrado a velocidade do ponto B é 200 mm/s na direção
mostrada. Se o centro instantâneo de velocidade nula da placa encontra-se a
40 mm do ponto B e se placa gira no sentido horário, determine a velocidade do ponto D.
10-) A figura abaixo ilustra um mecanismos de chaveamento. A haste
vertical possui uma velocidade igual a 3
pés/s quando θ = 60o e o rolete possui movimento de rolamento puro na
superfície horizontal. Determine a velocidade do ponto C para este
instante. Considere em seguida que a velocidade vertical v diminui a razão de 20 pés/s2. Determine a aceleração de C.