Defina torque e momentum angular em torno de um eixo.
Passo 1
O enunciado pede para definirmos o torque (momento de força) e o momentum angular (momento angular) em torno de um eixo. Para isso vamos usar produto vetorial e projeção de vetores numa direção dada por um versor
.
Passo 2
Para uma força
aplicada num ponto cuja posição em relação à origem do eixo é
, o torque vetorial é
e o torque em torno de um eixo de direção
(com
) é a componente de
nessa direção:
Passo 3
Para uma partícula de massa
com velocidade
, o momento linear é
e o momentum angular vetorial é
O momentum angular em torno do mesmo eixo de versor
é a projeção de
em
:
Resposta
Torque em torno do eixo:
Momentum angular em torno do eixo: