Duas esferas de aço, cada uma de massa m, são soldadas a um haste de comprimento L e massa desprezível e são inicialmente em repouso sobre uma superfície horizontal lisa. Uma horizontal força de módulo F é aplicada repentinamente à barra como mostrado. Determine (a) a aceleração instantânea do centro de massa G e (b) a taxa correspondente na qual a velocidade angular do assembly sobre G está mudando com o tempo.

Passo 1

Falaaaai galerinha, show de bola? Bora resolver mais uma juntinho comigo?

Simboráaa

  1. A Força líquida no sistema = F
  2. Massa total, ∑ m = 2 m

    Aceleração,

    a ¯ = F ¯ ∑ m

    a ¯ = F ¯ 2 m

    Passo 2

  3. Como mostrado na figura, b é a distância perpendicular de G á linha de força

Então, o torque total no sistema em torno de G = F b

Momento de inercia em torno

G = m L 2 2 + m 2 2 2

= m L 2 2

Então, aceleração angular

θ ¨ = T o r q u e m o m e n t o   d e   i n e r c i a  

θ ¨ = F b m L 2 2

θ ¨ = 2 F b m L 2

Resposta

θ ¨ = 2 F b m L 2