Question

Un estudiante abre una puerta uniforme de 12kg aplicando una fuerza constante de 40N a una distancia perpendicular de 0.90m de las bisabras. Si la puerta tiene 2m de altura y 1.0m de ancho, ¿qué magnitud tendrá su aceleración angular? (suponer que la puerta gira libremente sobre sus bisagras, considerar la puerta como una lamina rectangular delgada).

Answer 1

Para las traslaciones es F = m a

Para las rotaciones es M = I α

Momento de fuerza = momento de inercia por aceleración angular.

Para una placa rectangular que gira sobre un de sus lados, su momento de inercia es I = 1/3 M a² donde a es el ancho de la puerta, perpendicular al eje para este caso.

I = 1/3 . 12 kg . (1,0 m)² = 4,0 kg m²

M = 40 N . 0,90 m = 36 N m

α = 36 N m / (4 kg m²) = 9,0 rad/s²

Saludos.