Enunciado

Um bloco de massa M 5 0,450 kg está ligado a uma extremidade de um cabo de massa m 5 0,003 20 kg; a outra extremidade do cabo é conectada a um ponto fixo. O bloco gira a uma velocidade angular constante v 5 10,0 rad/s em um círculo sobre uma mesa horizontal sem atrito, como mostrado na Figura P13.49. Qual é o intervalo de tempo necessário para uma onda transversal se deslocar ao longo da corda do centro do círculo para o bloco?

Passo 1

Fala galera, beleza? Bora resolver o nosso exercício? Vamos lá.

Bom, para calcularmos a velocidade do pulso, vamos usar

v = T μ

E para calcularmos a velocidade angular

v = r ⍵

Show, vamos pegar aqui algumas informações que o enunciado nos da

M = 0,450   k g

m = 0 , 0032 0   k g

⍵ = 10 , 0   r a d / s

Como o bloco está em círculo, a gente consegue relacionar a tensão com a força centrípeta

T = M v ² r

Se a gente substituir a equação da velocidade angular na de cima

T = M ( r ⍵ ) ² r

E se a gente substituir a de cima na equação da velocidade do pulso:

v = M ( r ⍵ ) ² r m r

v = r ⍵ M m

Beleza galera. Agora, para a gente calcular o tempo, vamos usar

t = r v

Substituindo a ultima equação nela, vamos ter

t = r r ⍵ M m = 1 ⍵ M m

Substituindo os valores, teremos

t = 1 10,0 0,450 0,00320 = 8,43 × 10 - 3 s

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)

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