Um disco de momento de inércia
está inicialmente em repouso. Um torque de 3 Nm é aplicado ao disco. Qual é a aceleração angular resultante?
Passo 1
Beleza, temos um disco com momento de inércia
que está parado. A gente aplica um torque de
nele e quer descobrir qual é a aceleração angular que vai rolar. Vamos usar a dinâmica de rotação, especificamente a segunda lei de Newton para rotação, que relaciona torque, momento de inércia e aceleração angular.
Passo 2
A segunda lei de Newton para rotação é essa:
Aqui,
é o torque aplicado,
é o momento de inércia, e
é a aceleração angular que queremos achar. Como queremos
, a gente rearranja a fórmula assim:
Passo 3
Agora, vamos substituir os valores que a gente tem na fórmula:
Passo 4
Fazendo a conta:
Resposta
A aceleração angular resultante é
.
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gira em torno de seu eixo com um torque constante de 3 Nm . Se o torque age ao longo de um ângulo de
, qual é o trabalho realizado pelo torque?
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gira com uma velocidade angular de
. Calcule a energia cinética rotacional da roda, assumindo que ela pode ser modelada como um aro fino.
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raio
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