Enunciado
Mecânica e Resistência dos Materiais - Dinâmica: Mecânica para Engenharia - 12ª Edição - Russel C. Hibbeler- Ed: 12º - Capítulo 22.Problemas - Ex. 15
O sino tem uma massa de , um centro de massa em , e um raio de giração em torno do ponto de . O badalo consiste de uma barra delgada fixada à parte de dentro do sino em . Se uma massa de é fixada à extremidade da barra, determine o comprimento da barra, de maneira que o período natural de vibração do badalo seja o mesmo que o do sino. Para o cálculo, despreze a pequena distância entre e e despreze a massa da barra.
Passo 1
Oi pessoal, tudo bem? Vamos analisar essa questão.
Considerando o sentido anti horário positivo, temos:
Podemos considerar para pequenos deslocamentos, portanto:
Temos que:
Como , temos:
Queremos o período que é definido como . Logo:
Podemos fazer a seguinte relação:
Onde o índice diz respeito ao badalo e o índice ao sino.