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Geração de rotação

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Até agora, vimos como a força gera a translação, mas ainda não analisamos como a rotação é gerada.

Da discussão anterior, conclui-se que qualquer força $\vec{F}$ pode ser decomposta em duas partes. A primeira parte, $\vec{F}{\parallel}$, segue ao longo da linha que conecta o ponto de aplicação (PA) ao centro de massa (CM) do objeto. A segunda parte é $\vec{F}{\perp}$, que é perpendicular à linha que conecta o ponto de aplicação ao centro de massa.

A primeira parte causa a translação do objeto, enquanto a segunda parte dá origem à sua rotação.

ID:(322, 0)



Leis de Newton para rotação

Descrição

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Devido à relação entre força e torque, é possível formular as leis da rotação com base nos princípios de Newton. Portanto, deve existir uma conexão entre os seguintes conceitos:

Princípio 1

Um momento constante > corresponde a um momento angular constante.

Princípio 2

Uma força: Mudança no momento ao longo do tempo > corresponde a um torque: Mudança no momento angular ao longo do tempo.

Princípio 3

Uma força de reação > corresponde a um torque de reação.

ID:(1073, 0)



Momento angular

Equação

>Top, >Modelo


O momento ($p$) foi definido como o produto de la massa inercial ($m_i$) e la velocidade ($v$), o que é igual a:

$ p = m_i v $



O análogo de la velocidade ($v$) no caso da rotação é La velocidade angular instantânea ($\omega$), portanto, o equivalente de o momento ($p$) deve ser um o momento angular ($L$) da forma:

$ L = I \omega $

$L$
Momento angular
$kg m^2/s$
4987
$I$
Momento de inércia
$kg m^2$
5283
$\omega$
Velocidade angular
$rad/s$
6068

.

la massa inercial ($m_i$) está associado à inércia na translação de um corpo, então o momento de inércia ($I$) corresponde à inércia na rotação de um corpo.

ID:(3251, 0)



Momento angular e relação momento

Equação

>Top, >Modelo


Similar à relação que existe entre velocidade linear e velocidade angular, representada pela equação:

$ v = r \omega $



podemos estabelecer uma relação entre o momento angular e o momento de translação. No entanto, nessa instância, o fator multiplicativo não é o raio, mas sim o momento. A relação é expressa como:

$ L = r p $

$r$
Braço
$m$
6136
$p$
Momento
$kg m/s$
8974
$L$
Momento angular
$kg m^2/s$
4987

.

ID:(1072, 0)



Momento de inércia de uma partícula

Equação

>Top, >Modelo


Para uma partícula com massa $m$ que orbita ao redor de um eixo a uma distância equivalente a um raio $r$, a relação pode ser estabelecida ao comparar o momento angular expresso em termos do momento de inércia e em termos do momento, o qual é igual a:

$ I = m r ^2$

$I$
Momento de inércia
$kg m^2$
5283
$m$
Ponto de massa
$kg$
6281
$r$
Rádio
$m$
9884

.

ID:(3602, 0)



Momento angular e relação momento

Equação

>Top, >Modelo


Similar à relação entre la velocidade ($v$) e la velocidade angular ($\omega$) com o rádio ($r$), representada pela equação:

$ v = r \omega $



podemos estabelecer uma relação entre o momento angular ($L$) e o momento ($p$) no contexto da translação. No entanto, neste caso, o fator multiplicativo não é La braço ($r$), mas sim o momento ($p$). A relação é expressa como:

$ L = r p $

$p$
Momento
$kg m/s$
8974
$L$
Momento angular
$kg m^2/s$
4987
$r$
Rádio
$m$
9884

ID:(9874, 0)



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Vídeo: Princípios de Newton para Rotação