UFV. Física 1. Prova P3. 2022.1. Questão 2a.
Questão 2) A figura ao lado representa um gato de massa , situado na borda de um disco de raio e massa que gira em torno de um eixo vertical que passa pelo seu centro (como um carrossel) com velocidade angular no sentido anti-horário. De repente o gato salta para fora do disco em uma dire��ão tangente à sua borda.
a) O momento angular se conserva? Justifique.
Passo 1
Iae, como vai? Essa questão está um pouco complicada? Fique tranquilo que vamos tentar te ajudar. 😎👍
Temos a seguinte situação nessa questão: temos um disco de raio e massa que gira em torno do seu eixo vertical central e na borda do disco, há um gatinho de massa , sendo que .
O disco gira a uma velocidade no sentido anti-horário e do nada o gato pula para fora do disco fazendo um trajeto tangente à borda do disco.
Nessa situação, queremos saber se o momento angular se conserva quando o gato pula do disco!
Tem ideia do que fazer?? 🤔🤔
Bora começar!
Passo 2
O que é o momento angular?
De forma mais direta, o momento angular é uma grandeza que mede a quantidade de movimento de corpos em rotação.
De maneira mais palpável, o momento angular pode ser calculado como
ou
Mas o que faz um momento angular ser conservado?
Pelo princípio de conservação do momento angular, o momento angular de um sistema se conserva desde que não haja torques externos no sistema.
E aí, nosso sistema tem algum torque externo? 🤔
Nosso sistema é formado por um disco e um gatinho na borda do disco, certo?
O gato salta do disco, então o gato sim exerce um torque no disco, porém esse torque não é externo. 😁
Logo, podemos afirmar que como não há nenhuma força externa gerando torque no sistema, o momento angular É CONSERVADO!
E todos viveram felizes para sempre. Fim! 😉 Entendeu tudo? Responde Aí
Resposta
Sim, pois não há torques externos no sistema.