Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 1- Ed: 10º - Capítulo 9.Problemas - Ex. 78
Um pêndulo é constituído por uma esfera uniforme maciça com massa M e R raio suspensa pela extremidade de uma haste leve. A distância entre o ponto de suspensão na extremidade superior da haste e o centro da esfera é igual a L. O momento de inércia do pêndulo para uma rotação em torno do ponto de suspensão é geralmente aproximado como . a) Use o teorema dos eixos paralelos para mostrar que, se R for 5% de e se a massa da haste for desprezível, será somente maior do que . b) Se a massa da haste for 1% de M e se R for 5% de , qual será a razão entre em relação a um eixo passando pelo pivô e ML²?
Passo 1
Sabemos que o momento de inércia da esfera sólida em relação ao seu próprio eixo é.
Usando o teorema dos eixos paralelos, o momento de inércia em relação ao ponto pivô é.
Passo 2
- Agora temos a seguinte condição
Agora a %:
Então vemos que é apenas 0.1% maior que ML².
Passo 3
b) Como R é muito menor que L, podemos usar a fórmula do momento de inércia da haste de uma extremidade
Resposta
- 0.1%