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.