Enunciado

A roda de 300 kg tem um raio de giração em relação a seu centro de massa O de k O = 400   m m . Se a roda é submetida a um momento de binário M = 300   N . m , determine sua velocidade angular 6 s após ela partir do repouso e sem deslizar. Também determine a força de atrito que se desenvolve entre a roda e o solo.

Passo 1

Começaremos o exercício aplicando o princípio do impulso e da quantidade de movimento com relação ao ponto O para descobrir a velocidade angular final da roda:

↻ +   H O 1 + ∑ ∫ t 1 t 2 M O d t = H O 2

0 + 300 6 = 300 0,4 2 ω 2 + 300 ω 2 0,6 0,6

ω 2 = 11,5   r a d / s

Passo 2

Agora iremos aplicar o princípio do impulso e da quantidade de movimento linear na direção x para descobrir o valor da força de atrito:

+ →   m v 1 x + ∑ ∫ t 1 t 2 F x d t = m v 2 x

0 + F a 6 = 300 [ 11,54 0,6 ]

F a = 346   N

Resposta

ω 2 = 11,5   r a d / s

F a = 346   N

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