\(\)Uma bala com velocidade \( \vec{\mathbf{v}} _o= v_o \;\vec{\mathbf{e}} _x \) e massa \(m\) atinge um cubo de massa \(m\_c\) que está em repouso e ligado a uma haste de comprimento \(ℓ \) e massa \( m_h \) como indicado na figura. \(\)Depois da colisão a bala fica encrustada no cubo, e o conjunto roda em torno do eixo vertical ligado à haste com velocidade angular \( \vec{\mathbf{\omega }} = 27.90 \;\vec{\mathbf{e}} _z. \) Considere que as dimensões do bloco são desprezáveis quando comparadas com \(ℓ \). \( \) Para os cálculos seguintes considere \( m_c= 0.50 \;kg, \) \( m_b= 0.04 \;kg, \) \( m_h= 0.10 \;kg, \) \( ℓ = 0.50 \;m \) e \( v_o= 200 \;m/s. \) \(\)Alínea a: Determine o momento de inércia do Cubo+Bala+Haste em relação ao eixo de rotação. \( \) \(\)Alínea b: Determine a velocidade angular de rotação \( \vec{\mathbf{\omega }} \) do conjunto depois da colisão. \( \) \(\)Alínea c: Qual é a energia dissipada na colisão? \( \) \(\)Alínea d: Se o plano onde o cubo desliza tiver um coeficiente de atrito cinético \( \mu _c= 9 \) quantas voltas é que o cubo dá em torno do eixo vertical até parar? \( \)\(\)

\(\)Considere o sistema indicado na figura. O momento de inércia da roldana, de raio \( R= 35 \;cm, \) em relação ao eixo de rotação da mesma é \( \textit{I}_z= 14 \;kg\;m^2. \) A corda em contacto com a roldana não desliza e a sua massa é desprezável. \( \) Calcule o valor absoluto da aceleração \(a\) das massas \( m_1= 10 \;kg \) e \( m_2= 5 \;kg. \)\(\)

\(\)Usando as condições gerais do problema anterior, indique a expressão correta para a razão entre as tensões \( T_1 \) e \( T_2 \) na corda de cada lado da roldana. \( \)\(\)

\(\)Considere o sistema indicado na figura. O momento de inércia da roldana, de raio \( R= 88 \;cm, \) em relação ao eixo de rotação da mesma é \( \textit{I}_z= 16 \;kg\;m^2. \) A corda em contacto com a roldana não desliza e a sua massa é desprezável. \( \) Calcule o valor absoluto da aceleração \(a\) das massas \( m_1= 11 \;kg \) e \( m_2= 16 \;kg. \)\(\)

\(\)Usando as condições gerais do problema anterior, indique a expressão correta para a razão entre as tensões \( T_1 \) e \( T_2 \) na corda de cada lado da roldana. \( \)\(\)

\(\)Determine a expressão para a velocidade angular da roldana em função do tempo, \( \vec{\mathbf{\omega }} = \omega (t)\vec{\mathbf{e}} _z, \) assumindo que a roldana está inicialmente em repouso. \( \)\(\)