Enunciado

Uma barra fina de 0,75 m de comprimento e uma massa de 0,42 kg está suspensa por uma das extremidades. A barra é puxada para o lado e liberada para oscilar como um pêndulo, passando pela posição mais baixa com uma velocidade angular de 4,0 rad/s. Desprezando o atrito e a resistência do ar, determine (a) a energia cinética da barra na posição mais baixa e (b) a altura acima dessa posição que o centro de massa alcança.

Letra (a)

Passo 1

Show de bolinhas pessoal, sabemos que no ponto mais baixo do movimento, a barra possui somente energia cinética devido a sua velocidade angular. Podemos expressar essa energia cinética como:

K = I ω 2 2

Onde para este caso o momento de inércia da barra vale:

I = m L 2 3

Sendo assim, colocando isso na fórmula da energia cinética, obtemos que:

K = m L 2 ω 2 6

Passo 2

Iradoso, como o enunciado nos deu que a massa da barra é m = 0,42   kg , o seu comprimento é L = 0,75   m e sua velocidade angular é ω = 4,0     rad /s , vamos ter que a energia cinética será:

K = 0,42 0,75 2 4,0 2 6

K = 0,63   J

Resposta

K = 0,63   J

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