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Conservação do momento angular

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Conservação do momento angular Empty Conservação do momento angular

Mensagem por igorhr Sáb 06 Jun 2015, 19:09

Uma vareta de comprimento L = 1,0 m e massa M = 15 kg está montada num eixo sem atrito  que passa por uma das extremidades e pode girar livremente em torno desse eixo.  Uma bala, de massa m = 25 g e com velocidade de 400 m/s, é disparada diretamente no centro da vareta, como mostrado. Qual é aproximadamente a velocidade angular da vareta  em relação ao eixo, imediatamente após a bala se alojar nela? 
Conservação do momento angular 121yepx

a)0,5 rad/s;
b)0,1  rad/s;
c)1,5 rad/s;
d)1,0 rad/s;
e)2,4 rad/s;

Com a ajuda no outro tópico, acho que consegui resolver essa questão, mas alguém poderia dar uma olhada e falar se está certo? Desde já, muito obrigado.

O raio seria metade do comprimento da vareta, ou seja, r= l/2 = 0,5m
Como não há forças que geram torque externo, o momento angular se conserva. Como a bala se aloja na vareta, ambas terão a mesma velocidade angular.

L(inicial) = L(final)
l(vareta) + l(bala) = l(final)
mvr = ω[(M+m)l²/12 + M(l/2)²
0,025*400*0,5 = ω[(15,025)*1/12 + 15*0,25)
ω = 5/5,0020833
ω = 1 rad/s (aproximadamente)

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Mensagem por Fito42 Sáb 06 Jun 2015, 19:33

Sim, deu aproximadamente 1 rad/s e sua resposta está coerente. Deixando em função das incógnitas pode-se obter:
ω = 6mv /L(4M+3m)

Uma forma de conferir o resultado é usando energia (para ω =1)
Ei = mv²/2 = 2000J
Ef = Iω²/2 = 2,5 J
Como a colisão foi inelástica e a massa da bala é muito menor que a massa da barra, é de se esperar uma perda tão grande de energia
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