Rotação e Momento Angular
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Rotação e Momento Angular
Uma bolinha presa a um fio de massa desprezível gira em torno de um eixo vertical com velocidade escalar constante, mantendo-se a uma distância d = 0,5 m do eixo; o ângulo θ é igual a 30º (veja Fig.). O fio passa sem atrito através de um orifício O numa placa, e é puxado lentamente para cima até que o ângulo θ passa a 60º. Que comprimento do fio foi puxado? De que fator variou a velocidade de rotação?
Resposta: 0,6 m; aumentou por um fator 1,4.
Eu encontrei 0,8 m, o que gerou uma resposta errada também para o fator.
robmaggot- Iniciante
- Mensagens : 1
Data de inscrição : 17/02/2013
Idade : 28
Localização : Goiânia, Goiás, Brasil
Re: Rotação e Momento Angular
O momento angular do sistema é conservado e é dado por . Portanto . Do somatório das forças na direção horizontal da bolinha (a tração no fio equilibra a força centrípeta), temos , onde T_1 é a tração do fio na configuração inicial. Já o somatório na vertical, fornece . Expressões para a configuração final são obtidas de forma análoga. Dividindo as equações obtidas membro a membro e rearranjando os termos, segue . Obtendo-se uma equação semelhante para a configuração final, e igualando-se o g de ambas, temos . Substituindo v_2 da equação da conservação do momento angular e rearranjando os termos, segue: . Assim,
o comprimento puxado foi .
Da conservação do momento angular, a razão entre as velocidades é dada por:.
Obs.: Perceba que quando o autor diz "velocidade escalar constante" significa velocidade constante para determinada configuração. Ou seja, se o comprimento do fio muda a velocidade deve mudar. Na internet tem respostas erradas que consideram velocidade constante para qualquer comprimento de fio.
o comprimento puxado foi .
Da conservação do momento angular, a razão entre as velocidades é dada por:.
Obs.: Perceba que quando o autor diz "velocidade escalar constante" significa velocidade constante para determinada configuração. Ou seja, se o comprimento do fio muda a velocidade deve mudar. Na internet tem respostas erradas que consideram velocidade constante para qualquer comprimento de fio.
luizhsj- Iniciante
- Mensagens : 7
Data de inscrição : 19/04/2016
Idade : 27
Localização : Florianópolis
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