Um haltere assimétrico consiste em uma barra uniforme de de comprimento e de massa. Em uma extremidade há uma esfera sólida uniforme de de diâmetro e de massa, e na outra extremidade há uma esfera sólida uniforme de diâmetro e 750 g de massa. (A distância centro-a-centro entre as esferas é de .) (a) Onde, em relação ao centro da esfera leve, está o centro de massa do haltere? (b) Se este haltere é atirado para cima (mas girando em tomo de si), de forma que a rapidez inicial de seu centro de massa é , qual é a velocidade do centro de massa depois? (c) Qual é a força externa resultante sobre o haltere enquanto no ar? (d) Qual é a aceleração do centro de massa do haltere após o lançamento?

Item (a)

A coordenada do centro de massa do bastão desequilibrado é dado por:

Substituindo por valores numéricos:

Item (b)

Porque o centro de massa do bastão age como uma partícula pontual, usando a equação de aceleração constante para expressar a velocidade como uma função de tempo:

Como a aceleração :

Substituindo por valores numéricos e fazendo :

Item (c)

A força resultante externa agindo sobre o bastão é a força gravitacional (peso) exercido pela Terra:

Substituindo por valores numéricos:

Item (d)

Mais uma vez, como o centro de massa age como uma partícula pontual, sua

aceleração é a de uma partícula pontual em voo perto da superfície da Terra: