Na figura ao lado ( obs: ha quatro esferas iguais de massa m que estao dispostas de forma a constituir um retangulo, no qual em cada um dos vertices do retangulo esta uma esfera.A base do retangulo, ou seja a distancia entre as duas esferas que constituem a base do ret eh 'l' e a distancia entre as duas esferas q constituem a altura do retangulo eh 'l/2') todas as massas sao iguais e as hastes entre as particulas tem massas despreziveis.
a) Encontre o centro de massa do sistema.
b) Achar o momento de inercia em relacao ao eixo z.
c) Se o sistema inicia um movimento de rotacao em torno da origem com velocidade angular de 0.5s, qual eh a energia cinetica do sistema?
obs:poderia fzr a resol detalhada prfvr???
Obrigada:)
Bom dia,
Minha resolução: http://www.passeidireto.com/arquivo/3752708/resolucao---exercicio-x
Olha não sei se está correto ... favor conferir os cálculos e as respostas. Espero ter ajudado! Bons estudos!
Nesse exercício vamos estudar rotações de sistema de partículas.
a) Para encontrar o centro de massa do sistema, como todas as esferas tem massas iguais, basta-nos calcular a média das posições das partículas. Vamos assumir que as partículas estejam localizadas em $A=(-0,5;-0,25)$, $B=(0,5;-0,25)$, $C=(0,5;0,25)$ e $D=(-0,5;0,25)$, de forma que temos:
$$\vec r_{CM}=\left({-0,5+0,5+0,5-0,5\over4};{-0,25-0,25+0,25+0,25\over4}\right)\Rightarrow\boxed{\vec r_{CM}=(0;0)}$$
b) No sistema de coordenadas adotado, temos quatro partículas distantes do eixo $z$:
$$d={1\over2}\sqrt{1^2+0,5^2}=0,559$$
Para o momento de inércia:
$$I=4\cdot{md^2}\Rightarrow\boxed{I=1,25m}$$
c) Para a energia cinética, temos:
$$E={1\over2}I\omega^2={1\over2}\cdot 1,25m\cdot0,5^2\Rightarrow\boxed{E=0,15625m}$$
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