Enunciado
Física - Fundamentos de Física - Mecânica Volume 1 - 8ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 8º - Capítulo 11.Problemas Adicionais - Ex. 82
Uma roda de de raio, que está se movendo inicialmente a , rola até parar. Calcule o módulo (a) da aceleração linear e (b) da aceleração angular da roda. (c) Se o momento de inércia da roda em torno do eixo central é , calcule o módulo do torque em relação ao eixo central devido ao atrito sobre a roda.
Passo 1
Para determinar a aceleração linear da roda, vamos usar a equação de Torricelli, considerando que a aceleração é constante. Assim:
Sabendo que e isolando :
Assim, substituindo os valores:
Passo 2
Considerando um movimento de rolamento sem deslizamento, então, podemos usar o vínculo de translação e rotação:
Isolando :
Substituindo os valores:
Passo 3
Aplicando a segunda lei de Newton para rotação:
Assim, substituindo os valores:
Resposta
- ;
- ;
- .
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