Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 1- Ed: 14º - Capítulo 10.3 - Ex. 23
Uma roda de 392 N sai do eixo de um caminhão em movimento e rola sem deslizar ao longo de uma estrada inclinada. Na base de um morro, ela está girando a 25,0 rad/s. O raio da roda é igual a 0,600 m e seu momento de inércia em torno do eixo de rotação é igual a 0,800MR2 . O atrito realiza trabalho sobre a roda à medida que ela sobe o morro até parar, a uma altura h acima da base do morro; esse trabalho possui módulo igual a 2.600 J. Calcule h.
Passo 1
E aiiiiiiiii galera, tudo bom com vocês?
Vamos fazer mais uma questão!!
Bom... o enunciado nos diz que uma roda de sai do eixo de um caminhão em movimento e rola sem deslizar ao longo de uma estrada inclinada.
Na base de um morro, ela está girando a .
O raio da roda é igual a e seu momento de inércia em torno do eixo de rotação é igual a .
O atrito realiza trabalho sobre a roda à medida que ela sobe o morro até parar, a uma altura acima da base do morro; esse trabalho possui módulo igual a .
Queremos calcular a altura .
Para isso, vamos usar a conservação de energia!!
Passo 2
Bom... A roda tinha inicialmente energias cinéticas rotacional e transicional .
Em seguida, o atrito realizou um trabalho e a roda parou na altura , onde há uma energia potencial gravitacional .
Assim, temos:
Onde é o momento de inércia, é a velocidade angular inicial, é o peso da roda, é a massa da roda, é a velocidade inicial da roda e é a aceleração da gravidade.
Abaixo, podemos ver o esquema do problema:
Passo 3
Usando, temos:
Como , podemos substituir os valores: