Enunciado
Física - Física para Cientistas e Engenheiros - Mecânica, Oscilações e Ondas, Termodinâmica: Volume 1 - 6ª Edição - Mosca, Tripler- Ed: 6º - Capítulo 10.1 - Ex. 69
Uma roda de bicicleta, de raio igual a , está montada no meio de um eixo de de comprimento. O pneu e o aro pesam . A roda é posta a girar a , quando o eixo é colocado em posição horizontal com uma das extremidades apoiada em um pivô. (a) Qual é a quantidade de movimento angular associada ao giro da roda? (Trate a roda como um aro.) (b) Qual é a velocidade angular de precessão? (c) Quanto tempo leva para o eixo girar em torno do pivô varrendo ? (d) Qual é a quantidade de movimento angular associada ao movimento do centro de massa, isto é, à precessão? Qual é sua orientação?
Passo 1
Oi pessoal, tudo bem? Vamos analisar essa questão.
A quantidade de movimento angular, por definição é dada por:
Aplicando ao problema, temos:
Substituindo os valores, temos:
Passo 2
Item (b):
A velocidade angular de precessão é dada por:
Susbtituindo os valores, temos:
Passo 3
Item (c):
O período é dado por:
Passo 4
Item (d):
A quantidade de movimento angular associada ao movimento de precessão é dado por: