Enunciado
Física - Fundamentos de Física - Mecânica Volume 1 - 8ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 8º - Capítulo 10.10 - Ex. 63
Uma régua de um metro é mantida verticalmente com uma das extremidades apoiada no solo e depois liberada. Determine a velocidade da outra extremidade pouco antes de tocar o solo, supondo que a extremidade de apoio não escorrega. (Sugestão: considere a régua uma barra fina e use a lei de conservação da energia.)
Passo 1
Belezoca pessoal, podemos começar chamando de o comprimento da régua, o seu centro de massa está a uma distância de das extremidades, e sua energia potencial incial é onde seria sua massa.
De acordo com a lei da conservação de energia, temos:
Em que é dado como:
Como a extremidade superior da régua está a uma distância do eixo de rotação, a velocidade ao atingir o solo é:
Passo 2
Iradoso, agora para o teorema dos eixos paralelos, o momento de inércia é dado como:
Logo:
Substiuindo os valores que o enunciado nos deu, vamos obter que a velocidade será
