Question

Un carrusel horizontal de 800 Newton es un disco solido de 1.5 metros de radio y parte del reposo por una fuerza horizontal constante de 50 Newton aplicada tangencial mente al cilindro. Encuentre la energía cinética del cilindro después de 3 segundos

Answer 1

Para las traslaciones es F = m.a

Para las rotaciones es T = I.α (momento de fuerza = momento de inercia por aceleración angular)

Para un disco sólido I = 1/2 m R² = 1/2 . 800 N / 9,80 m/s² . (1,5 m)² = 91,8 kg m²

Por otro lado T = F.R = 50 N . 1,5 m = 75 N m; despejamos la aceleración angular:

α = T / I = 75 N m / (91,8 kg m²) = 0,817 rad/s²

Hallamos ahora la velocidad angular: ω = α t = 0,817 rad/s² . 3 s = 2,451 rad/s

La energía cinética es

I = 1/2 I ω² = 1/2 . 91,8 kg m² (2,451 rad/s)² = 275,7 J

Saludos Herminio