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9- Plataforma Giratoria Una plataforma horizontal con la forma de un disco circular gira en un plano horizontal respecto de un eje vertical sin fri...

9- Plataforma Giratoria
Una plataforma horizontal con la forma de un disco circular gira en un plano horizontal respecto de un eje vertical sin fricción. La plataforma tiene una masa de 100 Kg y un radio de 2 m. Un estudiante cuya masa es de 60 Kg camina lentamente desde el extremo de la plataforma hacia el centro de la misma. Si la velocidad angular del sistema es de 2 rad/s cuando el estudiante está en el extremo. Determínese la velocidad angular del estudiante cuando llega a un punto de 0,5 m del centro


Essa pergunta também está no material:

Cuerpo Rígido - Parte 2 - Guía de Ejercicios
3 pág.

Física Universidad Nacional de JujuyUniversidad Nacional de Jujuy

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Para determinar a velocidade angular do estudante quando ele chega a um ponto a 0,5 m do centro da plataforma giratória, podemos usar a conservação do momento angular. O momento angular é dado pelo produto da massa, velocidade tangencial e raio. Como a plataforma não possui atrito, o momento angular total do sistema deve ser conservado. Inicialmente, temos o momento angular do sistema quando o estudante está no extremo da plataforma: L1 = (massa da plataforma) * (velocidade tangencial da plataforma) * (raio da plataforma) L1 = (100 kg) * (2 m/s) * (2 m) L1 = 400 kg.m²/s Quando o estudante caminha em direção ao centro da plataforma, a massa da plataforma permanece a mesma, mas o raio diminui para 0,5 m. Vamos chamar a velocidade angular do estudante de ωe. Agora, podemos calcular o momento angular do sistema quando o estudante está a 0,5 m do centro: L2 = (massa da plataforma) * (velocidade tangencial da plataforma) * (raio da plataforma) L2 = (100 kg) * (ωe * 0,5 m) * (0,5 m) L2 = 25 kg.m²/s * ωe Como o momento angular total do sistema é conservado, temos: L1 = L2 400 kg.m²/s = 25 kg.m²/s * ωe Podemos resolver essa equação para encontrar a velocidade angular do estudante: ωe = 400 kg.m²/s / (25 kg.m²/s) ωe = 16 rad/s Portanto, a velocidade angular do estudante quando ele chega a um ponto a 0,5 m do centro da plataforma é de 16 rad/s.

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