Enunciado
Física - Randall D. Knight- Ed: 2º - Capítulo 12.Exercícios e Problemas - Ex. 79
Uma esfera de massa M e raio R é rigidamente fixada a um bastão fino de raio r que passa por dentro dela, a uma distância R de seu centro. Um barbante é enrolado em torno do bastão e o puxa com uma tensão T. Determine uma expressão para a aceleração angular da esfera. O momento de inércia do bastão é desprezível.
Passo 1
A esfera presa a uma haste fina é um corpo rígido que gira em torno da haste. Suponha que a haste esteja vertical e a esfera sólida.
Vamos precisar consultar a Figura P12.79 (do enunciado). A esfera gira porque a corda enrolada na haste exerce um torque .
Passo 2
O torque exercido pela corda na haste é
A partir do teorema do eixo paralelo, o momento de inércia da esfera em torno do eixo da haste é:
Passo 3
Da segunda lei de Newton,
Resposta
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