Solução para o problema 15.6.2 da coleção de Kepe O.E.

15.6.2

Qual é a velocidade angular inicial ⌀₀ é necessário dizer a uma barra homogênea de comprimento l = 3 m que ela gire em torno do eixo horizontal O e faça meia revolução?

Resposta: 4,43.

Para resolver este problema é necessário utilizar as leis de conservação de energia e momento angular. Quando a haste gira, sua energia cinética é convertida em energia potencial posicional. Quando a haste atinge sua altura máxima, toda a sua energia cinética será convertida em energia potencial.

Da lei da conservação do momento angular segue-se que o momento de inércia da haste, multiplicado pela velocidade angular inicial, deve ser igual ao momento de inércia da haste, multiplicado pela sua velocidade angular final. A velocidade angular final da haste pode ser encontrada a partir da condição de que ela faça meia revolução. Neste caso, a velocidade angular final será igual a zero.

Segue-se da lei da conservação da energia que a energia cinética da barra no momento inicial deve ser igual à energia potencial da barra no momento de sua altura máxima. Isso nos permite expressar a velocidade angular inicial em termos do comprimento da haste e da aceleração da gravidade. O resultado da resolução do problema é o valor da velocidade angular inicial igual a 4,43 rad/s.

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Este produto digital é uma solução para o problema 15.6.2 de uma coleção de problemas de física, de autoria de O. Kepe. A solução do problema foi concluída por um professor profissional de física e apresentada em formato PDF.

O problema 15.6.2 consiste em determinar a velocidade angular inicial de uma haste homogênea de 3 m de comprimento, que dá meia volta em torno de um eixo horizontal. O problema é resolvido usando as leis de conservação de energia e momento angular. O resultado é uma velocidade angular inicial de 4,43 rad/s.

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Problema 15.6.2 da coleção de Kepe O.?. refere-se à seção de termodinâmica e é formulado da seguinte forma: “Em um recipiente selado há 0,5 mol de um gás monoatômico ideal a uma temperatura de 300 K. Quanto trabalho deve ser realizado no gás para que sua temperatura aumente para 600 K sob pressão constante?”

A resolução deste problema requer a aplicação da lei da conservação da energia e da equação de estado dos gases ideais. Primeiro, é necessário calcular o volume inicial do gás sob determinadas condições, depois, usando a equação de estado de um gás ideal, determinar a pressão inicial do gás. A seguir, usando a fórmula do trabalho que precisa ser realizado no gás, você pode encontrar a resposta para o problema.

Solução do problema 15.6.2 da coleção de Kepe O.?. pode ser útil para alunos e professores que estudam termodinâmica e desejam testar seus conhecimentos e habilidades na resolução de problemas neste tema.

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