Solução para o problema 17.2.2 da coleção de Kepe O.E.

17.2.2 No momento inicial, o paralelogramo articulado OABO1 está em repouso, enquanto a manivela OA de 0,1 m de comprimento começa a girar com uma aceleração angular constante ϵ = 2 rad/s2. É necessário calcular o módulo das forças inerciais resultantes da haste AB com massa de 2 kg no momento t = 1 segundo. Resposta: 0,894.

Solução do problema 17.2.2 da coleção de Kepe O.?.

Este produto digital é uma solução para o problema 17.2.2 da coleção de problemas de física de Kepe O.?. Contém uma descrição detalhada da solução do problema, permitindo compreender melhor as leis físicas e aplicá-las na prática.

O problema é determinar o módulo das forças de inércia resultantes de uma haste AB com massa de 2 kg no momento t = 1 segundo, quando a manivela OA com comprimento de 0,1 m do paralelogramo articulado OABO1 começa a gire a partir do repouso com uma aceleração angular constante ϵ = 2 rad/s2. A solução do problema é apresentada de forma acessível e compreensível, utilizando fórmulas matemáticas simples.

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Problema 17.2.2 da coleção de Kepe O.?. é formulado da seguinte forma:

Consideramos uma manivela OA com comprimento de 0,1 m, que faz parte do paralelogramo articulado OABO1. O estado inicial da manivela é o repouso. A partir do momento em que a manivela começa a se mover, sua aceleração angular é constante e igual a ϵ = 2 rad/s^2. A massa da barra AB é 2 kg. É necessário encontrar o módulo das forças inerciais resultantes da haste AB no tempo t = 1 s.

A resposta para o problema é 0,894.

Para resolver este problema, é necessário utilizar a lei da variação da energia cinética de um corpo sólido, que é expressa pela seguinte fórmula:

ΔK = K2 - K1 = A + L,

onde ΔK é a mudança na energia cinética do corpo ao longo do tempo Δt; K1 é a energia cinética inicial do corpo; K2 é a energia cinética final do corpo; A - trabalho de forças externas durante o tempo Δt; L é o trabalho das forças de inércia durante o tempo Δt.

Para encontrar o módulo das forças inerciais resultantes da barra AB, é necessário encontrar o trabalho realizado pelas forças inerciais durante o tempo t = 1 s.

A força de inércia é determinada pela fórmula:

Fin = mãe,

onde m é a massa do corpo, a é a aceleração do corpo.

A aceleração do corpo é encontrada a partir da equação de movimento da manivela, que é expressa pela fórmula:

φ = ϵt ^ 2/2,

onde φ é o ângulo de rotação da manivela durante o tempo t.

Utilizando estas fórmulas e tendo em conta que a velocidade angular inicial da manivela é zero, podemos encontrar o módulo das forças de inércia resultantes da haste AB no instante t = 1 s.

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