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Corpos rígidos

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Mensagem por Camila36000 Dom 19 Jun 2022, 16:49

Não estou conseguindo chegar na resposta da b.

Dois corpos, de massas m1 e m2, estão ligados a cordas que passam por polias montadas num eixo comum, como mostra a Figura 45.
O momento de inércia total das duas polias é de 40 kg.m² e os raios são R1 = 0, 4 m e R2 = 1, 2 m.
(a) Se m1 = 24 kg, determine m2 de modo que o sistema fique em
equilíıbrio;
(b) Se, agora, ao corpo m1 for adicionado outro de 12 kg, partindo do equilíbrio encontrado no item anterior, qual será a aceleração angular das polias e qual será a tensão nas cordas?
Resposta: 
 a) m2 = 8 kg.
 b) a = 0, 84 k (rad/s2), T1 = 347, 9 N e T2 = 88, 1 N.

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Camila36000
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Mensagem por qedpetrich Dom 19 Jun 2022, 23:24

Olá Camila;

Já que você conseguiu a letra (a), irei desenvolver somente a letra (b).

Nessa situação, o sistema não se encontra em equilíbrio estático, dessa forma, como o torque que a massa m1 (36 kg) aplica na polia é maior que o torque que a massa m2 (8 kg) aplica na polia, então o sistema entra em movimento. Calculando seu momento:

Corpos rígidos Png

De maneira análoga, podemos equacionar pela Segunda Lei de Newton as forças que atuam em cada corpo:

Corpos rígidos Png.latex?%5Cdpi%7B100%7D%20%5C%5C%5Cmathrm%7B%28ii%29%5C%20%5Cleft%5C%7B%5Cbegin%7Bmatrix%7D%20%5Cmathrm%7Bm_1g-T_1%3Dm_1a_1%7D%5C%5C%20%5Cmathrm%7BT_2-m_2g%3Dm_2a_2%7D%20%5Cend%7Bmatrix%7D%5Cright

Substituindo as equações (iii) e (iv) obtidas do sistema (ii) em (i):

Corpos rígidos Png

Substituindo as constantes do enunciado em (v):

Corpos rígidos S%5E2%7D%7D%7D

Voltando nas equações (iii) e (iv), podemos determinar a tensão em cada corda, logo:

Corpos rígidos Png

Dúvidas pontue! Smile

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