Resolva o Problema 13.114 se o braço tem aceleração angular de quando a .
Passo 1
O enunciado nos dá as seguintes informações:
Massa da bola: kg
Velocidade angular: rad/s
Aceleração angular:
A questão pede para determinarmos a força do braço sobre a bola e a força normal da ranhura sobre a bola quando .
Desenhamos o seguinte diagrama de corpo livre:
Onde é a força normal, é a força exercida pela barra e é a força peso.
Passo 2
Da figura fornecida, vemos que pode ser relacionada a pela equação
Portanto, as derivadas temporais em são:
Para :
Passo 3
Sabemos que as componentes da aceleração nas coordenadas e são dadas por
Logo,
Passo 4
Aplicaremos as Equações do Movimento.
Analisando no eixo , temos que
Analisando no eixo , temos que