Enunciado
Física - Física de Sears & Zemansky: Mecânica Volume 1 - 12ª Edição - Hugh D. Young e Roger A. Freedman- Ed: 12º - Capítulo 10.Problemas - Ex. 84
Uma ponte levadiça homogênea de 8,0 m de comprimento está presa à estrada por uma dobradiça livre de atrito em uma das extremidades, e ela pode ser levantada por um cabo atado à outra extremidade. A ponte está em repouso, suspensa a um ângulo de 60,0º acima do plano horizontal, quando o cabo se rompe.
a) Determine a aceleração angular da ponte no instante em que o cabo se rompe. (A gravidade atua como se tudo se passasse no centro da massa.)
b) Você poderia usar a equação para calcular a velocidade escalar angular da ponte levadiça em um instante posterior? Explique por quê.
c) Qual é a velocidade angular da ponte quando ela fica horizontal?
Passo 1
Vamos usar e achar , pra ver no que dá :D
Esse caso funciona a partir da gravidade, então, temos a força peso. Olha a representação:
Como que fica?
O momento de inércia é , vamos substituir
Isolando o
Elimina os “m’s”
Passo 2
Será que poderíamos usar a equação para calcular a velocidade escalar angular da ponte levadiça em um instante posterior?
A resposta é não! Por quê? não se mantém constante ao longo do problema, pois depende do ângulo.
Passo 3
Para a velocidade angular da ponte quando ela fica horizontal, vamos usar a conservação de energia
A extremidade inferior será , então, , . Então, .
Resposta
a)
b) não, não se mantém constante ao longo do problema, pois depende do ângulo.
c)