Exercícios Resolvidos de Momento Angular

Halliday, David, Fundamentos de física, volume I : mecânica, 8 ed. Rio de Janeiro : TLC, 2008, pp. 320-37

O momento angular de um volante com um momento de inércia de Equation em relação ao eixo central diminui de Equation para Equation em Equation . (a) Qual é o módulo do torque médio em relação ao eixo central que age sobre o volante durante esse período? (b) Supondo que uma aceleração angular constante, de que ângulo o volante gira? (c) Qual é o trabalho realizado sobre o volante? (d) Qual é a potência média do volante?

Passo 1

Aprendemos que:

Equation

Mas, como nesse item ele pede o torque médio:

Equation

Equation

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

Conhecemos a relação:

Equation

E, temos também a equação de torricelli da rotação, se liga:

Equation

Como o momento de inércia é uma constante:

Equation

Para encontrar o valor de Equation , vamos usar a segunda lei de Newton da rotação:

Equation

Agora sabemos todos os valores, exceto Equation :

Equation

Equation

Passo 3

Assim como o trabalho de uma força lá na translação era dado por:

Equation

Aqui é só mudar as letrinhas:

  • A força vira o torque
  • A distância vira o ângulo percorrido

Equation

Equation

Passo 4

A potência mantém a sua definição: trabalho realizado por tempo.

Equation

Equation

Resposta

(a) Equation

(b) Equation

(c) Equation

(d) Equation

Esse conteúdo é exclusivo para cadastrados.

Cadastre-se grátis no maior portal de exatas do Brasil!

Relaxa, não vamos publicar nada no seu nome.

  • Resumões direto ao ponto
    Resumões
    direto ao ponto
  • Exercícios resolvidos passo a passo
    Exercícios resolvidos
    passo a passo
  • Videoaulas incríveis
    Videoaulas
    incríveis
  • Aulões Salva-Vidas
    Aulões
    Salva-Vidas