Exercícios Resolvidos de Momento Angular

Momento Angular

Considere uma partícula de massa m presa ao teto em um suporte fixo por meio de um fio ideal de comprimento d , formando um pêndulo. A partícula é solta a partir do repouso, com o fio esticado, a uma distância d / 2 do teto; g é o módulo da aceleração local da gravidade. Qual é o módulo do momento angular da partícula com relação ao ponto de sustentação do fio quando ela passa pelo ponto mais baixo da trajetória?

  1. L = m d 2 g d
  2. L = m d g d
  3. L = 0
  4. L = m d g d / 2
  5. L = m d 2 g d / 3

Passo 1

O momento angular nesse caso pode ser calculado como

L = d ⋅ p

Isso porque o braço, nesse caso é o comprimento do fio, que é d .

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

Vamos agora calcular a velocidade da partícula que é o que precisamos para achar o seu momento linear p

Como temos conservação de energia

E m 0 = E m f

A energia inicial é

E m 0 = U 0

Isso porque ele parte do repouso, considerando o ponto mais baixo da trajetória com altura zero

U 0 = m g ⋅ d 2 = m g d 2

A energia final é

E m f = K

K = m v 2 2

Igualando

m g d 2 = m v 2 2

v 2 = g d

v = g d

Passo 3

O momento linear fica

p = m v = m g d

E seu momento angular fica

L = m d g d

Resposta

Letra B

Esse conteúdo é exclusivo para cadastrados.

Cadastre-se grátis no maior portal de exatas do Brasil!

Relaxa, não vamos publicar nada no seu nome.

  • Resumões direto ao ponto
    Resumões
    direto ao ponto
  • Exercícios resolvidos passo a passo
    Exercícios resolvidos
    passo a passo
  • Videoaulas incríveis
    Videoaulas
    incríveis
  • Aulões Salva-Vidas
    Aulões
    Salva-Vidas

Muita matéria pra estudar?

Dexter Estudando

Cadastre-se para acessar os Resumões Gratuitos

Relaxa, não vamos publicar nada no seu nome.

  • Resumões direto ao ponto
    Resumões
    direto ao ponto
  • Exercícios resolvidos passo a passo
    Exercícios resolvidos
    passo a passo
  • Videoaulas incríveis
    Videoaulas
    incríveis
  • Aulões Salva-Vidas
    Aulões
    Salva-Vidas