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 3,3 k g . m ² ² em relação ao eixo central, é posto para girar no sentido anti-horário a 450 r e v / m i n . O segundo disco, com um momento de inércia de 6,6 k g . m ² ² em relação ao eixo central, é posto a girar no sentido anti-horário a 900 r e v / m i n . Em seguida, os discos são acoplados. ( a ) Qual é a velocidade angular dos discos após o acoplamento?Se em vez disso, o segundo disco é posto a girar a 900 r e v / m i n no sentido horário, qual é ( b ) a velocidade angular e ( c ) o sentido de rotação dos discos após o acoplamento?

( a )750r e v / m i n b - 450r e v / m i n c s e n t i d o h o r á r i o á

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.

Resposta

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Uma mulher de 60,0k g em pé na borda ocidental de um prato giratório tem momento de inércia de 500k g⋅m 2 e um raio de 2,00m . O prato giratório está inicialmente em repouso e livre para girar sem atr

Por que a seguinte situação é impossível? Uma estação espacial com o formato de uma roda-gigante tem raio de r=100m e momento de inércia de 5,00 × 10 8k g⋅m 2 . Uma equipe de 150 pessoas de massa médi

Dois astronautas (Fig. P10.67), cada um com massa de 75,0k g , estão conectados por uma corda de 10,0m de massa desprezível. Eles estão isolados no espaço, orbitando seu centro de massa com velocidade

Um aluno senta-se em um banquinho, girando livremente, segurando dois halteres, cada um de massa 3,00k g (Fig. P10.56). Quando seus braços estão estendidos horizontalmente (Fig. P10.56a), os halteres

Dois astronautas (Fig. P10.67), cada um com massa M , estão conectados por uma corda de comprimento d de massa desprezível. Eles estão isolados no espaço, orbitando seu centro de massa com velocidade