Una sección de tubería hueca y un cilindro sólido tienen los mismos radio, masa y longitud. Ambos dan vueltas en torno a su largo eje central con la misma rapidez angular. ¿Cuál objeto tiene la mayor energía cinética rotacional y porqué?
Pregunta de Física · 1 respuesta · 10 votos · mejor respuesta de Mirnamacario
En resumen
Teniendo dos tuberías, una hueca y otra sólida, con la misma masa, radio y longitud, ambas poseen la misma rapidez angular, entonces el cuerpo hueco tendrá mayor energía cinética rotacional que la tubería sólida, esto es debido a que el tubo hueco tiene mayor inercia rotacional.
Teniendo dos tuberías, una hueca y otra sólida, con la misma masa, radio y longitud, ambas poseen la misma rapidez angular, entonces el cuerpo hueco tendrá mayor energía cinética rotacional que la tubería sólida, esto es debido a que el tubo hueco tiene mayor inercia rotacional.
La ecuación de energía rotacional viene dada como : Er = (1 / 2)·I·ω De esta manera tenemos que el tubo hueco tiene mayor inercia rotacional que el tubo sólido, por ende, mayor energía.
El momento de inercia de un sistema con partículas puntuales se determina de la siguiente manera : I = ∑ * Donde es la distancia de la masa puntual al eje de rotación y es cada una de las masas. Para este caso, el…
Llegará antes el cuerpo que tenga menor inercia a la rotación. Esta propiedad la mide el momento de inercia, IEsfera sólida : 2 / 5 M R²Tubo de pared delgada : M R²Cilindro sólido : 1 / 2 M R²Esfera hueca : 2 / 3 M R²2…
Tenemos que buscar inicialmente la velocidad lineal de la rueda, para ello tenemos que : v = ω·r Entonces la velocidad lineal será : v = 4 rad / s · 1. 20 m v = 4. 8 m / s Ahora, procedemos a calcular la energía…