Energia - 25 pontos
Calcular a energia cinética de uma barra de massa
girando ao redor de uma extremidade. Não se façam de tolos, é para calcular não para escrever a expressão 😃
Calcular a energia cinética de uma barra de massa
Passo 1
Beleza, o enunciado pede pra calcular a energia cinética de uma barra de massa
e comprimento
que gira em torno de uma das extremidades com velocidade angular
.
Matéria: rotação de corpos rígidos.
O que vamos precisar:
Matéria: rotação de corpos rígidos.
O que vamos precisar:
- Saber o momento de inércia
da barra em torno de uma extremidade. - Usar a fórmula da energia cinética rotacional
.
Passo 2
Primeiro, vamos achar o momento de inércia
da barra em relação à extremidade.
Teoria: para um corpo rígido contínuo,
Teoria: para um corpo rígido contínuo,
onde
é a distância até o eixo de rotação.
Aqui, escolhemos um pequeno pedaço de barra de comprimento a uma distância
da extremidade. Sua massa é
Aqui, escolhemos um pequeno pedaço de barra de comprimento
(supondo densidade linear uniforme
).
Portanto
Portanto
Passo 3
Agora aplicamos a fórmula da energia cinética rotacional:
Substituindo
: