Enunciado
Física - Física para Cientistas e Engenheiros - Mecânica, Oscilações e Ondas, Termodinâmica: Volume 1 - 6ª Edição - Mosca, Tripler- Ed: 6º - Capítulo 10.1 - Ex. 5
Uma partícula viaja por um caminho circular, e o ponto está no centro desse círculo. (a) Se o momento linear da partícula é dobrado, sem mudar o raio do círculo, como a magnitude do momento angular em relação ao é afetada? (b) Se o raio do círculo é dobrado, mas a rapidez da partícula é mantida, como muda a magnitude do momento angular em relação ao ponto ?
Passo 1
Vamos começar escrevendo uma expressão para a magnitude do momento angular da partícula em relação ao ponto . Para isso precisamos de um diagrama da situação:
O momento angular da partícula é:
E o módulo de é:
Onde é o ângulo formado pelos vetores e , que nesse caso é :
Passo 2
(a) Se o momento linear da partícula dobra, então o produto é dobrado, então o novo momento angular é
Então a magnitude do momento angular dobra quando a do momento linear também dobra.
Passo 3
(b) Agora vamos analisar o que acontece quando apenas o raio do círculo é dobrado, nesse caso o novo momento angular será:
Então novamente o momento angular será dobrado.
Resposta
Em ambos os casos o momento angular é dobrado.