Enunciado
Física - Física para Cientistas e Engenheiros - Mecânica, Oscilações e Ondas, Termodinâmica: Volume 1 - 6ª Edição - Mosca, Tripler- Ed: 6º - Capítulo 9.1 - Ex. 61
Um pêndulo consistindo em um fio de comprimento preso a uma bolinha de massa oscila em um plano vertical. Quando o fio forma um ângulo com a vertical, (a) calcule a aceleração tangencial da bolinha, usando . (b) Qual é o torque exercido em relação ao ponto pivô? (c) Mostre que , com , fornece a mesma aceleração tangencial encontrada na parte (a).
Passo 1
As forças que atuam no pêndulo são as seguintes:
- A força tangencial que atua no pêndulo é componente do peso.
- Como a tração da corda passa pelo ponto de aplicação, a única força que faz torque é o peso.
- Da segunda lei de Newton conseguimos relacionar o torque com a aceleração angular:
Passo 2
Passo 3
O momento de inércia do pêndulo é:
Substituindo:
Mas do enunciado, .
Resposta
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