14.6.4. Dados os parâmetros do sistema, onde o eixo 1 tem um momento de inércia em relação ao eixo de rotação I1 = 1 kg • m2 e gira com uma velocidade angular ?1 = 40 rad/s, e o eixo 2 está em repouso, é necessário encontrar a velocidade angular dos eixos após o seu acoplamento, levando em consideração o momento de inércia do eixo 2 em relação ao eixo de rotação I2 = 4 kg • m2. (Resposta: 8)
Após o engate dos eixos, surge um momento de inércia total do sistema, que pode ser expresso como I = I1 + I2. Preservando o momento angular do sistema, podemos escrever a equação:
I1?1 = (I1 + I2)?2
A partir daqui podemos expressar a velocidade angular após os eixos serem engatados:
?2 = (I1?1) / (I1 + I2)
Substituindo esse valor, obtemos:
?2 = (1 kg • m2 • 40 rad/s) / (1 kg • m2 + 4 kg • m2) = 8 rad/s
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Problema 14.6.4 da coleção de Kepe O.?. consiste em determinar a velocidade angular dos eixos após o seu acoplamento. Neste problema existem dois eixos: eixo 1 e eixo 2. O eixo 1 gira com uma velocidade angular ?1 = 40 rad/s, cujo momento de inércia em relação ao eixo de rotação é igual a I1 = 1 kg • m2 . O eixo 2 está em repouso, cujo momento de inércia em relação ao eixo de rotação é igual a I2 = 4 kg • m2.
É necessário encontrar a velocidade angular dos eixos após o seu acoplamento. Para resolver o problema, você pode usar a lei da conservação do momento angular. A soma dos momentos de impulso antes da embreagem é igual à soma dos momentos de impulso após a embreagem:
I1 * ?1 + I2 * ?2 = (I1 + I2) * ?
onde I1, I2 são os momentos de inércia dos eixos 1 e 2, respectivamente, ?1 é a velocidade angular do eixo 1, ?2 é a velocidade angular do eixo 2 antes da embreagem, ? - velocidade angular dos eixos após a embreagem.
Substituindo os valores conhecidos, obtemos:
1 * 40 + 4 * 0 = (1 + 4) * ?
Expressando? através de valores conhecidos, encontramos:
? = 8rad/s
Assim, a velocidade angular dos eixos após o seu acoplamento é igual a 8 rad/s.
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