Enunciado
Física - Fundamentos de Física - Mecânica Volume 1 - 8ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 8º - Capítulo 11.11 - Ex. 47
Dois discos estão montados (como um carrossel) no mesmo eixo, com rolamentos de baixo atrito, e podem ser acoplados e girar como se fossem um só disco. O primeiro disco, com um momento de inércia de em relação ao eixo central, é posto para girar no sentido anti-horário a . O segundo disco, com um momento de inércia de em relação ao eixo central, é posto a girar no sentido anti-horário a . Em seguida, os discos são acoplados.
Qual é a velocidade angular dos discos após o acoplamento?
Se em vez disso, o segundo disco é posto a girar a no sentido horário, qual é
a velocidade angular e
o sentido de rotação dos discos após o acoplamento?
Passo 1
Essa questão parece difícil, mas vou deixar mais tranquila pra você. Vamos lá?
Primeiro vamos começar calculando o momento angular inicial. Lembrando que momento angular é , e que o sentido positivo da velocidade angular é no sentido anti-horário, temos:
Agora temos a situação final, na qual eles são postos para girar juntos, acoplados:
Agora por conservação temos :
Passo 2
Agora o disco dois é posto pra girar mas agora no sentido horário, então seu sinal vai ser negativo.
O momento angular inicial vai ser:
E o momento angular final:
Agora por conservação temos :
Passo 3
E o sentido é o horário.