Um poste cilindrico, fino e homogêneo de 10 metros de altura é derrubado, a partir da posição vertical. Sua base permanece fixa durante sua queda. Qual a velocidade da ponta do poste quando ele atinge o chão?(Despreze os atritos e dissipações neste caso.)
a)
b)
c)
d)
e)
Dados:
Momento de inércia de uma barra:
Passo 1
Típica questão de conservação de energia em corpos rígidos, não tem segredo, galera! O único cuidado que temos que ter é que temos que calcular tudo para o centro de massa.
Teremos inicialmente o seguinte caso:
Passo 2
Pela conservação da energia mecânica, teremos:
Como no início a barra está parada e como no final a barra está no chão, . Assim, teremos:
Como tudo o que temos que calcular tem que ser calculado pelo centro de massa, teremos:
Passo 3
Daí, temos que saber que é esse aí. Da tabela que ele dá no final da prova, ele nos diz que o momento de inércia no eixo de rotação da barra é dado por:
Pelo transferindo o eixo para a ponta, ou seja, arrastando L/2, pelo Teorema dos Eixos Paralelos, teremos:
Substituindo lá no Passo 2, vai ficar:
Substituindo lá:
Passo 4
Como ele quer a velocidade na ponta, é só usar...
Resposta
Letra E