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Enunciado

Física - Serway e Jewett - Física para cientistas e engenheiros - Vol1 - Ed: 1º - Capítulo 11.Problemas - Ex. 14c

Seguindo em direção ao cume do Pico Pike, um avião de massa 12   000   k g voa sobre as planícies do Kansas a uma altitude praticamente constante de 4,30   k m com velocidade constante de 1 75   m / s a oeste.

  1. Qual é o vetor momento angular do avião em relação à fazenda de trigo no solo diretamente abaixo?
  2. Esse valor muda conforme o avião continua seu movimento ao longo de uma linha reta?
  3. E se ? Qual é o momento angular em relação ao pico Pike?

Passo 1

E aiii gente, tudo bem com vocês?

Vamos fazer uma questãozinha aqui?

Vem comigo!

Letra a:

r → = ( 4.30 k m ) k ^ = 4.30 × 10 3 m k ^ p → = m v → = ( 12000 k g ) ( - 175 i ^ m / s ) = - 2.10 × 10 6 i ^ k g ⋅ m / s L → = r → × p → = 4.30 × 10 3 k ^ m × - 2.10 × 10 6 i ^ k g ⋅ m / s = - 9.03 × 10 9 k g ⋅ m 2 / s j ^

Passo 2

Letra b:

Não.

L = | r → | | p → | s i n ⁡ θ = m v ( r s i n ⁡ θ ) ,   e   r s i n ⁡ θ é a altitude do avião. Portanto, L = constante conforme o avião se move em voo nivelado com velocidade constante.

Passo 3

Letra c:

Zero.

O vetor de posição do Pico Pike para o avião é antiparalelo à velocidade do avião. Ou seja, é direcionado ao longo da mesma linha e direção oposta. Assim, L = mvrsin ⁡ 180 ∘ = 0 .

Resposta

  1. - 9.03 × 10 9 k g ⋅ m 2 s j ^
  2. N ã o
  3. Zero.

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