Exercícios Resolvidos de Momento Angular

Momento Angular

Uma esfera de massa M , raio R e momento de inércia I = 2 / 5 M R 2 , em relação ao eixo que passa pelo seu centro de massa, desce um plano inclinado A - B (ver figura), rolando sem deslizar. A esfera parte do repouso e desce até o final do plano inclinado (ponto B ), situado a uma altura h em relação ao solo. Neste instante, ela tem velocidade angular ω 0 , e entra em queda livre. Afirma-se que: I ) Imediatamente antes de tocar o solo, a velocidade angular da esfera é ω = ω 0 2 + 10 g h / 7 R 2 . I I ) Imediatamente antes de tocar o solo, a velocidade angular da esfera continua com valor ω 0 . I I I ) O momento angular da esfera mantém-se perpendicular ao plano do movimento. I V ) Ao longo da queda livre, a energia cinética de rotação da esfera permanece constante. Qual(ais) da(s) afirmação(ões) acima está(ão) incorreta(s)?

  1. Somente a I .
  2. Somente a I I .
  3. I e I V .
  4. I I e I I I .
  5. I e I I I .

Passo 1

Vamos analisar cada afirmação

I ) Falso, A velocidade angular da esfera só muda quando temos uma força realizando torque para gerar uma aceleração angular, que só acontece quando ele está no plano inclinado. Então a velocidade angular assim que ele sai do plano vai ser a mesma de quando ela chega no fim do movimento.

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

I I ) Verdadeiro, está explicado no passo 1

Passo 3

I I I ) Verdadeiro, O momento angular visto na forma de vetor tem componente sempre k ^ então ele sempre vai ser, para nós saindo ou entrando na folha.

Passo 4

I V ) Verdadeiro, Se a velocidade angular não muda consequentemente a energia cinética de rotação também não.

Resposta

Letra A

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