Divulgación Energía cinética de rotación de dos cilindros diferentes.

[JCB]

Hola a tod@s.

A continuación propongo un ejercicio, pues antes de resolverlo no lo tenía nada claro, y aunque he llegado a la conclusión correcta, el proceso ha sido algo largo. Se da la circunstancia de que se puede llegar a la respuesta correcta, de manera inmediata. No quiero dar más pistas.

El ejercicio dice, más o menos, así: supongamos dos cilindros con el eje de rotación vertical (fijo). Uno de ellos, tiene doble momento de inercia que el otro. Partiendo del reposo, aplicamos el mismo momento (par de fuerzas) a los dos cilindros. Después de una vuelta completa y sin considerar rozamientos, ¿ qué cilindro tiene mayor energía cinética ?:

a) El cilindro con momento de inercia mayor.
b) El cilindro con momento de inercia menor.
c) Los dos cilindros tienen igual energía cinética.

Saludos cordiales,
JCB.

[Al2000]

Dos partículas sin ningún eje de rotación (pues son partículas). Una de ellas, tiene el doble de masa que la otra. Partiendo del reposo, aplicamos la misma fuerza (constante) a las dos partículas. Después de recorrer distancias iguales y sin considerar rozamientos, ¿qué partícula tiene mayor energía cinética?:

Saludos,

$\mathcal A \ell$

[JCB]

Sería un caso calcado al que he expuesto, Al2000.

[Al2000]

Sip... a mi me la aplicaron con un vaso de güisqui y quise desquitarme >

[Richard R Richard]

Creo que esta respuesta me la ce.

[JCB]

Hola a tod@s.

Agradecido por los comentarios, Al2000 y Richard. El método rápido para la respuesta al ejercicio que planteé, es simplemente considerar que el trabajo del momento aplicado se convierte en energía cinética de rotación. Resulta ser inmediato.

$\Delta E_{cr}=W=M\theta=2\pi M$. Lo cual indica que la energía cinética de rotación adquirida, no depende de las características del cilindro (geometría y masa).

Omito el método lento.

De manera calcada, en el ejercicio planteado por Al2000, consideramos $\Delta E_c=W=Fd$. Lo cual indica, que la energía cinética adquirida, no depende de la masa de la partícula.

Saludos cordiales,
JCB.