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Física para Cientistas e Engenheiros - Volume 1

Exercícios resolvidos: Física para Cientistas e Engenheiros - Volume 1

Gene Mosca, Paul Allen Tipler IBSN: 9788521617105

Elaborado por professores e especialistas

Passo 1 de 5keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

Veja bem! Nesta questão, vamos colocar em prática nosso aprendizado sobre aplicação das leis de Newton para a rotação.

Nosso objetivo é determinar a aceleração e a força de uma pedra após uma barra ser largada.

Acompanhe!

Passo 2 de 5keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

Primeiramente, observe com atenção a figura 9-24, exemplo 9-10, página 296. Nela, temos uma barra de comprimento L e massa M articulada em uma de suas extremidades.

Passo 3 de 5keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

(a)

Como sabemos, a pedra está em repouso sobre o centro de massa da barra. A aceleração da barra, determinada no exemplo 9-10, é . A pedra terá essa mesma aceleração após a barra ser largada.Assim:

.

Passo 4 de 5keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

(b)

Observe o diagrama de corpo livre para a pedra onde temos a força peso (P) e a força que a pedra exerce sobre a barra (FP).

Passo 5 de 5keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

Agora, vamos aplicar a segunda lei de Newton para a pedra:

Logo, a força que a pedra exerce sobre a barra tem módulo .

Como você já sabe, o sinal negativo indica que essa força tem orientação contrária, para baixo, à força que a barra exerce sobre a pedra.

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