momento angular

Páginas: 9 (2137 palavras) Publicado: 14 de maio de 2014
Lista 10: Momento Angular

Lista 10: Momento Angular

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Importante:
i. Ler os enunciados com atenção.
ii. Responder a questão de forma organizada, mostrando o seu raciocínio de forma coerente.
iii. Analisar a resposta respondendo: ela faz sentido? Isso lhe ajudará a encontrar erros!1. Uma pedra de 2,0 kg possui uma velocidade horizontal com módulo de 12,0 m/s quando está no
ponto P. Ver a figura. O ângulo é θ = 36,90. (a) Nesse instante, qual é o módulo, a direção e o sentido
do seu momento angular em relação ao ponto O? (b) Caso a única força que atue sobre a pedra seja
seu peso, qual é a taxa de variação (módulo, direção e
sentido) do momento angular nesse instante?1

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2. Uma corda leve passa sobre uma polia muito leve sem atrito. Uma extremidade é amarrada a um cacho
de bananas de massa M e um macaco de massa M se agarra à outra ponta. Ver a figura. O macaco
escala a corda na tentativa de chegar às bananas. (a) Tratando o sistema como um conjunto macaco,
bananas, corda e polia, encontre o torque resultante sobre ele emtorno do eixo da polia. (b) Utilizando
o resultado da parte (a), determine o momento angular total em torno do eixo da polia e descreva o
movimento do sistema. (c) Será que o macaco chegará às bananas?

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3. Uma haste uniforme de massa 300g e comprimento 50,0 cm gira em um plano horizontal em torno de
um eixo vertical fixo, sem atrito, que passa por seu centro.Duas contas pequenas, densas, cada uma de
massa m, estão montadas sobre a haste, de maneira que podem deslizar sem atrito ao longo dela.
Inicialmente, as contas são mantidas por prendedores nas posições a 10,0cm de cada lado do centro, e o
sistema está girando a uma velocidade angular de 36,0 rad/s. Os prendedores são soltos
simultaneamente e as contas deslizam para fora ao longo da haste. (a)Encontre uma expressão para
velocidade angular ωf do sistema no instante em que as contas deslizam para fora das extremidades da
haste, uma vez que ela depende de m. (b) Quais os valores máximo e mínimo para ωf e os valores de
m aos quais eles correspondem?

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4. Um disco de massa m1 = 80,0 g e raio r1=4,00cm desliza em uma mesa de ar com uma velocidade
v =1,50m/s, como representado na Figura(A). Ele sofre uma colisão com um segundo disco de raio r2 =
6,00cm e massa m2 = 120 g (inicialmente em repouso). De tal forma que suas bordas apenas se toca. Como
as suas bordas estão cobertas com cola de ação instantânea, os discos grudam e giram após a colisão,
Figura(B). (a) Explicar se o momento linear do sistema se conserva. Calcule o seu valor antes eapós a
colisão. (b) A energia cinética se conserva? Explicar. (c) O momento angular do sistema se conserva?
Calcule o seu valor em relação ao centro de massa. (d) Descreva o movimento subsequente à colisão. (e)
Qual é a velocidade angular em torno do centro de
massa? (f) Qual é a velocidade do centro de massa
do sistema após a colisão? (g) Calcule a perda de
energia cinética na colisão.

4 Lista 10: Momento Angular

5. Uma barata se encontra no centro de um disco circular de raio R que gira livremente como um
carrossel sem torques externos. A barata caminha em direção à borda do disco, a uma distância radial
R . A figura fornece a velocidade angular ω em rad/s do sistema barata-disco durante a caminhada.
(a) Quando a barata encontra-se na borda do disco de raio R, qual é arazão entre o momento de
inércia do inseto e o momento de inércia do disco,
ambos calculados em torno do eixo de rotação? (b)
Qual é a variação da energia cinética do sistema desde
o instante em que a barata se encontra no centro do
disco até ela se chegar na borda do disco?

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Questões
A. Por que um equilibrista utiliza uma barra comprida para ajudá-lo...
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