Este problema considera um sistema conservativo com energia potencial P, que depende de duas coordenadas generalizadas: s e φ. A fórmula para calcular a energia potencial é P = (18 + 24s) cosφ.
É necessário determinar a força generalizada correspondente à coordenada s no momento em que s = 0,5 me ângulo φ = 2 rad. Para isso, é necessário encontrar a derivada da energia potencial em relação à coordenada s para determinados valores de s e φ, ou seja:
F = -dP/ds = -24cosφ
Substituindo os valores s = 0,5 m e φ = 2 rad, obtemos:
F = -24 cos(2 rad) = -9,99
Assim, a força generalizada correspondente à coordenada s, no momento em que s = 0,5 m e o ângulo φ = 2 rad, é igual a -9,99.
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Para resolver o problema, é necessário encontrar a derivada da energia potencial em relação à coordenada s para determinados valores de s e φ. O valor resultante da derivada será a força generalizada desejada. Substituindo os valores s = 0,5 me φ = 2 rad, descobrimos que a força generalizada correspondente à coordenada s no momento em que s = 0,5 me o ângulo φ = 2 rad é igual a -9,99.
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Solução do problema 20.3.6 da coleção de Kepe O.?. requer a determinação da força generalizada correspondente à coordenada s no momento em que s = 0,5 me ângulo φ = 2 rad. Para fazer isso, você precisa usar a fórmula de força generalizada:
Q_s = -dP/ds
onde P é a energia potencial do sistema conservativo, s é a coordenada generalizada.
O primeiro passo é calcular a derivada da energia potencial em relação à coordenada s:
dP/ds = 24*cos(φ)
Então, substituindo os valores de s e φ, obtemos:
dP/ds = 24*cos(2 rad) = -9,59 J/m
E finalmente, a força generalizada Q_s no momento em que s = 0,5 m e φ = 2 rad será igual a:
Q_s = -dP/ds = -(-9,59) = 9,59 J/m
Resposta: 9,59 (arredondado para duas casas decimais - 9,99).
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