Enunciado
Física - Fundamentos de Física - Mecânica Volume 1 - 8ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 8º - Capítulo 10.10 - Ex. 58a
Uma barra fina de 0,75 m de comprimento e uma massa de 0,42 kg está suspensa por uma das extremidades. A barra é puxada para o lado e liberada para oscilar como um pêndulo, passando pela posição mais baixa com uma velocidade angular de 4,0 rad/s. Desprezando o atrito e a resistência do ar, determine (a) a energia cinética da barra na posição mais baixa e (b) a altura acima dessa posição que o centro de massa alcança.
Letra (a)
Passo 1
Show de bolinhas pessoal, sabemos que no ponto mais baixo do movimento, a barra possui somente energia cinética devido a sua velocidade angular. Podemos expressar essa energia cinética como:
Onde para este caso o momento de inércia da barra vale:
Sendo assim, colocando isso na fórmula da energia cinética, obtemos que:
Passo 2
Iradoso, como o enunciado nos deu que a massa da barra é , o seu comprimento é e sua velocidade angular é , vamos ter que a energia cinética será:
