Una varilla de longitud se encuentra fija por un extremo a un eje vertical. La varilla gira con velocidad angular alrededor de dicho eje. Determine el ángulo que la varilla forma con el eje.
Posición del CM: si la varilla es uniforme
siendo
Derivando
Luego con lo que:
Si definimos unos ejes para que formen el sistema cuerpo de la forma
de la definición de tensor de inercia:
nos queda
En el sistema que hemos definido (que gira junto al cuerpo) el vector de la velocidad angular esta siempre en el plano -, i.e. no tiene componente en el eje . Si descomponemos:
Además,
Para la energía potencial:
Así,
De las ecuaciones de Lagrange para
Imponiendo la condición de equilibrio nos queda: