O conjunto mostrado consiste em um cilindro semicircular e um prisma triangular. Se o prisma pesa 40 N e o cilindro 10 N, investigue a estabilidade quando o conjunto estiver apoiado nada posição de equilíbrio.
Passo 1
Diagrama do corpo livre:
Passo 2
O primeiro passo é calcular a distância do centro de gravidade do hemisfério até a base do prisma:
Passo 3
Podemos encontrar a expressão para a energia potencial do sistema:
Passo 4
Para acharmos a posição de equilíbrio, devemos encontrar a primeira derivada da função potencial:
Passo 5
Para verificar a estabilidade, precisamos calcular a segunda derivada:
Resposta
O sistema é instável.