Um barra uniforme de massa
e comprimento L está presa a uma parede por uma DOBRADIÇA na extremidade inferior, formando um ângulo
, enquanto na extremidade superior é sustentada por uma corda presa na parede, formando um ângulo
.
Determine:
(A) O módulo da tensão T na corda.
(B) A força horizontal
na dobradiça (perpendicular a parede).
(C) A força vertical
na dobradiça (paralela a parede).
(D) A aceleração angular
inicial se a corda fosse cortada.
Parâmetros conhecidos:
e
.
Considere:
Centro de Massa
de uma barra homogênea
Momento de inércia de uma barra homogênea no
Determine:
(A) O módulo da tensão T na corda.
(B) A força horizontal
(C) A força vertical
(D) A aceleração angular
Parâmetros conhecidos:
Considere:
Centro de Massa
Momento de inércia de uma barra homogênea no
Passo 1
O enunciado descreve uma barra homogênea de massa
e comprimento
articulada por uma dobradiça em uma parede vertical, fazendo ângulo
com a parede, e sustentada na extremidade livre por uma corda que forma ângulo
com a parede. Precisamos usar: equilíbrio estático (somatório de forças horizontal e vertical nulo, somatório de torques nulo) para obter
,
e
, e, em seguida, dinâmica de corpo rígido (torque líquido e momento de inércia via teorema de Steiner) para achar a aceleração angular inicial
após corte da corda.
Resposta
(A)
(B)
(C)
(D) Ao cortar a corda, o torque resultante em torno da dobradiça é
e o momento de inércia em relação à dobradiça é
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