Enunciado
Física - Curso de Física Básica - Mecânica Volume 1 - 5ª Edição - Herch Moysés Nussenzveig- Ed: 5º - Capítulo 12.Problemas - Ex. 14
Uma roda cilíndrica homogênea de raio e massa , rola sem deslizar sobre um plano horizontal, deslocando-se com velocidade , e sobe sobre um plano inclinado de inclinação , continuando a rolar sem deslizamento (Fig.). Até que altura o centro da roda subirá sobre o plano inclinado?
Passo 1
Nessa questão, vamos conservar energia, se liga só:
Como a roda rola sem deslizar e se move em translação também, inicialmente, o bloco tem energia cinética
E sua energia potencial gravitacional é
Isso porque, mesmo antes de subir o plano, a altura do seu centro de massa é igual ao raio do cilindro.
Agora, quando o centro de massa atinge a altura máxima a energia cinética do cilindro será nula, já que ela para, então
Voltando com esses valores na equação para conservação de energia
Passo 2
Como :
Como , de acordo com a tabela de momentos de inércia:
Assim, isolando o :