Exercícios Resolvidos de Torque

UNICAMP, Física 1, P3 - 2014.1 Diurno, Questão 13

Um disco possui momento de inércia de 6,0   k g . m 2 e está submetido a uma aceleração angular constante de 2,0   r a d / s 2 Se o disco partiu do repouso o trabalho realizado nos primeiros 5 segundos pelo torque resultante foi de:

  1. 0.
  2. 30 J .
  3. 60 J .
  4. 300 J .
  5. 600 J .

Passo 1

Bom galera, em primeiro lugar, vamos escrever a integral básica do trabalho:

W = F . d s

Como os dois vetores são paralelos:

F . d = F d s

Mas como se trata de um disco, podemos escrever essa integral assim:

d s = R d θ

Então:

W = F R d θ = F R d θ = F R θ

Beleza?

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

Só que, pela definição de torque e de seu módulo:

τ = R x F = I α

R x F = F R = I α

F R = I α = 6.2 = 12

Beleza?

Além disso, precisamos descobrir aquela variação angular lá de cima. Mas isso é fácil, só a gente fazer: θ = 1 2 α t 2 = 1 2 . 2 5 2 = 25

Então:

W = F R θ = 12 . 25 = 300 J

Resposta

d)

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