Enunciado
Física - Alonso e Finn - Mecânica- Ed: 2º - Capítulo 10.Problemas - Ex. 27
Uma barra de comprimento L e massa M (Fig. 10.33) pode girar livremente em torno de um pino colocado em A. Um projétil de massa m e velocidade v atinge a barra a uma distância a de A alojando-se nela. (a) Determine o momento angular do sistema imediatamente antes e depois que o projétil atinge a barra. (b) Determine a quantidade de movimento do sistema imediatamente antes e depois da colisão. Explique sua resposta cuidadosamente. (c) Sob que condições será conservada a quantidade de movimento? (d) Qual é o Q da colisão?
Passo 1
Faala galera!! Temos que, imediatamente antes que a bala atinja a vareta, a vareta não se move. Sendo assim,
Imediatamente depois que a bala atinge a vareta,
, sendo w a velocidade angular do sistema.
Passo 2
Imediatamente antes:
, sendo que a velocidade presente é somente a da bala.
Imediatamente depois:
Teremos a soma de dois momentos, o já encontrado no passo 1, e:
Passo 3
Para a quantidade de movimento ser conservada, o momento inicial deve permanecer o mesmo durante todo o movimento. Ou seja, p=mv durante todo movimento. Logo, segundo o que encontramos no passo 2, teríamos que:
Passo 4
Por fim, conseguimos encontrar o Q utilizando a equação 9.10, isto é:
Resposta
a)
b)
c) p = mv durante todo o movimento
d)