Una vareta uniforme de massa m i longitud l gira en un pla horitzontal amb una velocitat angular omega al voltant d'un eix vertical que passa per un extrem. La tensió a la vareta a una distància x de l’eix és?

Una vareta uniforme de massa m i longitud l gira en un pla horitzontal amb una velocitat angular omega al voltant d'un eix vertical que passa per un extrem. La tensió a la vareta a una distància x de l’eix és?
Anonim

Tenint en compte una petita part de # dr # a la vareta a distància # r # des de l’eix de la vareta.

Així, la massa d'aquesta part serà # dm = m / l dr # (com es diu la vareta uniforme)

Ara, la tensió en aquesta part serà la força centrífuga que actua sobre ella, és a dir # dT = -dm omega ^ 2r # (perquè, la tensió es dirigeix lluny del centre mentre que,# r # es compta cap al centre, si la solucionem considerant la força centrípeta, llavors la força serà positiva, però el límit es comptarà a partir de # r # a # l #)

O, # dT = -m / l dr omega ^ 2r #

Tan, # int_0 ^ T dT = -m / l omega ^ 2 int_l ^ xrdr # (com en el # r = l, T = 0 #)

Tan, #T = - (momega ^ 2) / (2l) (x ^ 2-l ^ 2) = (momega ^ 2) / (2l) (l ^ 2-x ^ 2) #