Enunciado
Física - Fundamentos de Física Volume 2 - Gravitação, Ondas e Termodinâmica - 10ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 10º - Capítulo 15.4 - Ex. 54
Na Fig. 15-47a, uma placa de metal está montada em um eixo que passa pelo seu centro de massa. Uma mola com está ligada a uma parede e a um ponto da borda da placa a uma distância, do centro de massa. Inicialmente a mola está relaxada. Se a placa é girada de e liberada, oscila em torno do eixo em um MHS com sua posição angular dada pela figura 15-47b. A escala do eixo horizonte é definida por . Qual é o momento de inércia da placa em relação ao centro de massa?
Passo 1
Notamos que o ângulo inicial é . Se aproximarmos o trecho inicial da mola como o comprimento de arco que o ponto correspondente na placa moveu , onde , a energia potencial inicial é calculada da seguinte forma:
Isso deve igual à energia cinética da placa , onde este é a velocidade angular máxima da placa, e não a frequência angular ). Observando que a velocidade angular máxima da placa é , onde e com , como determinado a partir do gráfico, então podemos encontrar o momento de inercia a partir da equação 1.