Um disco isolado de forças externas possui raio R e massa m e é feito de um material capaz de se reorganizar internamente. Inicialmente o material está homogeneamente espalhado por todo o disco e possui velocidade angular ω 0 em torno do centro de massa. Num outro instante, toda a massa se aglomera na borda.

b) Encontre a velocidade angular final ω f em função da velocidade angular inicial, justificando seu raciocínio com base em princípios físicos.

Passo 1

Bem parecida com a questão anterior, né? Como não tem nenhum torque externo agindo no sistema de novo, o momento angularse conserva! Nesse caso, o sistema inicialmente tem o momento de inércia de um disco homogêneo, e depois de muito tempo seu momento de inércia será o de um anel homogêneo, os dois de raio R. Então temos que:

L ( a n t e s ) = L ( d e p o i s )

I d i s c o ω 0 = I a n e l ω f

M R 2 2 ω 0 = M R 2 ω f

ω f = ω 0 2

SHOW DIMAI!

Resposta

b)   ω f = ω 0 2

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