Você está reformando um Chevrolet 1965. Para decidir se irá substituir o volante por um mais novo e mais leve, você deseja determinar o momento de inércia do volante original, com diâmetro de 35,6 cm. Ele não é um disco uniforme e, portanto, você não pode usar I 1 2 MR2 para calcular o momento de inércia. Você remove o volante do carro e usa rolamentos de baixo atrito para montá-lo sobre uma haste horizontal, estacionária, que passa pelo centro do volante, que pode então girar livremente (cerca de 2 m acima do chão). Depois de fixar uma ponta de um longo pedaço de linha de pesca à borda do volante, você enrola a linha por algumas voltas em torno da borda e suspende um bloco de metal de 5,60 kg pela ponta solta da linha. Quando o bloco é liberado do repouso, ele desce enquanto o volante gira. Com fotografias de alta velocidade, você mede a distância d que o bloco desceu em função do tempo desde que foi liberado. A equação para o gráfico mostrado na Figura P9.89, que oferece um bom ajuste aos pontos de dados, é d (165 cm/s2 )t 2 . (a) Com base no gráfico, o bloco cai com aceleração constante? Explique. (b) Use o gráfico para calcular a velocidade do bloco quando ele tiver descido 1,50 m. (c) Aplique os métodos da conservação de energia mecânica ao sistema de volante e bloco para calcular o momento de inércia do volante. (d) Você está satisfeito porque a linha de pesca não se parte. Aplique a segunda lei de Newton ao bloco para determinar a tensão na linha enquanto o bloco descia.

Passo 1

Passo 2

Passo 3

Passo 4

Resposta