Questão FC868920
Quatro corpos rígidos homogêneos de mesma massa e raio (Esfera Sólida, Cilindro Sólido, Casca Esférica de Parede Fina e Anel Fino) são soltos do repouso no topo de um plano inclina
Sem classificação
FEPESE · 2026
Quatro corpos rígidos homogêneos de mesma massa e raio (Esfera Sólida, Cilindro Sólido, Casca Esférica de Parede Fina e Anel Fino) são soltos do repouso no topo de um plano inclinado.
Assumindo que o coeficiente de atrito é suficiente para garantir o rolamento puro (sem deslizamento) para todos os corpos, assinale a ordem de chegada à base (do mais rápido para o mais lento).
- Todos chegam ao mesmo tempo.
- Casca Esférica \(\rightarrow\) Esfera Sólida \(\rightarrow\) Cilindro Sólido \(\rightarrow\) Anel Fino
- Cilindro Sólido \(\rightarrow\) Esfera Sólida \(\rightarrow\) Casca Esférica \(\rightarrow\) Anel Fino
- Esfera Sólida \(\rightarrow\) Cilindro Sólido \(\rightarrow\) Casca Esférica \(\rightarrow\) Anel Fino
- Esfera Sólida \(\rightarrow\) Casca Esférica \(\rightarrow\) Cilindro Sólido \(\rightarrow\) Anel Fino
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Gabarito
D
Comentário do professor
Para rolamento puro, a aceleração do centro de massa obedece a \(a=\dfrac{g\sin\theta}{1+I/(mR^2)}\). Escrevendo \(I=k\,mR^2\) surge \(a=\dfrac{g\sin\theta}{1+k}\). Assim, quanto menor a constante adimensional k, maior a aceleração.
Para os corpos homogêneos considerados: esfera sólida \(k=2/5\), cilindro sólido \(k=1/2\), casca esférica fina \(k=2/3\) e anel fino \(k=1\).
Como \(2/5<1/2<2/3<1\), as acelerações decrescem nessa ordem, logo a ordem de chegada do mais rápido ao mais lento é: Esfera Sólida → Cilindro Sólido → Casca Esférica → Anel Fino.
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