Exercícios Resolvidos de Momento Angular

UFPE, Física 1, 3º EE - 2018.2, Questão 1

Três partículas de massa Equation estão presas a hastes de tamanho Equation e massas desprezíveis, como uma hélice. O sistema pode girar em torno de um eixo fixo que passa pelo seu centro, Equation , e inicialmente possui velocidade angular Equation . Um chiclete de massa Equation incide com velocidade Equation conforme a figura, e realiza uma colisão perfeitamente inelástica com uma das massas Equation .

Julgue as seguintes assertivas

I. O momento de inércia do sistema composto pelas 3 massas Equation é Equation em relação ao eixo de rotação.

II. O momento angular inicial do sistema composto pelas 3 massas m aponta na direção Equation em relação ao eixo de rotação.

III. O momento angular da massa Equation antes da colisão tem módulo Equation em relação ao eixo de rotação.

Marque a alternativa que contém apenas afirmativa(s) verdadeira(s).

(A) I

(B) II

(C) III

(D) I e II

(E) I e III

(F) II e III

(G) Todas

(H) Nenhuma

Passo 1

Questão 1)

Fala aí!!! Vamos ver o que essa questão tá pedindo pra gente.

Temos um sistema que gira e uma colisão ali..mas nada de pânico...fica suave!

Vamos analisar as afirmações:

I) As hastes não tem massa, então é como se tivéssemos somente as bolinhas. Elas não tem raio, então pra gente calcular o momento de inércia desse sistema de três bolinhas é só usar a relação Equation

Então essa é verdadeira!

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

II) Momento angular pode ser calculado de duas formas:

Equation . Olha pre primeira igualdade, sabemos que o Equation é um escalar, o Equation é um vetor, então pra a igualdade ser verdadeira o Equation tem que ter a mesma direção do Equation . Sacou?

Ah beleza… Mas eu não sei a direção do Equation ….

Regra da mão direita!! Olha aí, se o Equation tá pra cima, então o momento angular também!!

Fazendo isso, o nosso dedão tá apontando pra Equation .

Logo Equation também.

Assim essa afirmativa é Falsa

Passo 3

III)

Opaaaa olha pro que a gente escreveu ali em cima! Vamos usar agora a segunda igualdade:

Equation , então o módulo disso é Equation

Verdadeira!!!

Show??

Então a nossa alternativa é a letra E

Passo 4

Resposta

1) E

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