Um pêndulo é feito de uma barra esbelta uniforme (0,5 kg, 0,9 m de comprimento) articulada na extremidade superior O, com uma esfera maciça de massa 6,5 kg e raio 0,05 m fixada na extremidade inferior. O centro da esfera está 0,95 m abaixo de O. Encontre o momento de inércia de massa IO do pêndulo em relação a O.
Lista de exercícios de Rotação de corpo rígido com respostas
Um volante de massa 30 kg tem raio de giração de 0,25 m em relação ao seu eixo. Ele gira a 2400 rpm. Encontre sua energia cinética Ek em kJ.
Uma barra esbelta uniforme de massa 9,5 kg e comprimento 1,3 m está articulada em uma extremidade e mantida na horizontal. Ela é solta a partir do repouso. Use g = 9,81 m/s². Encontre a aceleração atip da extremidade livre logo após ser solta.
Uma barra esbelta uniforme de massa 3 kg e comprimento 1,6 m está articulada em uma extremidade e é solta do repouso na posição horizontal. Uma pequena bola de massa 3,5 kg está fixada na sua extremidade livre. Despreze o atrito e use g = 9,81 m/s². Encontre a velocidade angular ω da barra ao passar pela posição vertical.
Uma barra esbelta uniforme de massa 2 kg e comprimento 1,2 m pende em repouso de um pivô sem atrito na sua extremidade superior. Um projétil de 10 g que se move horizontalmente a 400 m/s atinge a barra 0,73 m abaixo do pivô e fica cravado nela. Use g = 9,81 m/s². Encontre o maior ângulo φ em relação à vertical que a barra atinge ao oscilar.
Um disco maciço uniforme (massa 22 kg, raio 0,25 m) gira livremente a 1200 rpm em torno de um eixo vertical sem atrito. Um anel fino de massa 14 kg e mesmo raio é solto sobre ele a partir do repouso, centrado no eixo, e os dois logo passam a girar juntos. Encontre a velocidade comum n2 deles em rpm.
Gabarito
- 1. IO = 6,008 kg·m²
- 2. Ek = 59,22 kJ
- 3. atip = 14,71 m/s²
- 4. ω = 3,691 rad/s
- 5. φ = 51,16 °
- 6. n2 = 528 rpm
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