Um cano de paredes finas rola no chão. Qual é a razão entre a energia cinética de translação do cano e a energia cinética de rotação em relação ao eixo central paralelo à sua maior dimensão?
Passo 1
Primeiro, vamos lembrar que o momento de inércia de um cano de paredes finas cujo o eixo de rotação passa pelo seu centro de massa e é paralelo a sua maior dimensão é:
E que a velocidade angular e a velocidade linear estão relacionadas por:
Passo 2
Assim, calculando a relação entre a energia cinética de translação e de rotação:
Usando o momento de inércia calculado no passo anterior e substituindo a velocidade do centro de massa usando o vínculo também explicitado no passo anterior, temos: