Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 1- Ed: 14º - Capítulo 10.Problemas - Ex. 69
Uma bola de basquete (que pode ser considerada como uma casca esférica oca) roda por uma colina em direção a um vale e depois sobe no lado oposto, partindo do repouso em uma altura H0 acima da base. Na Figura P10.69, a parte áspera do terreno impede o deslizamento, enquanto a parte lisa não possui atrito. (a) A que altura, em termos de H0, a bola subirá no outro lado? (b) Por que a bola não retorna à altura H0? Ela perdeu parte de sua energia potencial original?
Passo 1
E aiiiiiiiii galera, tudo bom com vocês?
Vamos fazer mais uma questão!!
À medida que rola pela encosta acidentada, a bola de basquete ganha energia cinética rotacional, bem como energia cinética translacional. Mas, à medida que sobe a encosta suave, sua energia cinética rotacional não muda uma vez que não há atrito.
Temos o momento de inércia:
Quando rola sem escorregar, . Quando não há atrito, a velocidade angular de rotação é constante. Seja +y para cima e deixe y = 0 no vale.
Passo 2
Letra a:
Vamos encontrar a velocidade no vale:
, ,
Então:
Portanto,
Encontre a altura H que ele sobe do outro lado. Sua energia cinética rotacional se mantém constante enquanto rola na superfície sem atrito.
Passo 3
Letra b:
Parte da energia potencial inicial foi convertida em energia cinética rotacional, então há menos energia potencial na segunda altura H do que na primeira altura .
Resposta
- Parte da energia potencial inicial foi convertida em energia cinética rotacional, então há menos energia potencial na segunda altura H do que na primeira altura .