Se, no sistema do Problema 64, , , , e o maior ângulo entre a barra e a vertical após a colisão é , determine a rapidez da partícula antes do impacto.
Passo 1
Oi pessoal, tudo bem? Vamos analisar essa questão.
Na figura abaixo, podemos observar o diagrama que representa o sistema depois da colisão:
Aplicando a conservação da energia mecânica, temos:
Aplicando conservação de quantidade de movimento angular, temos:
Sabemos que:
Logo:
Substituindo na equação da energia mecância temos:
Simplificando, temos:
Passo 2
Agora é só substituir os valores:
Vamos calcular a parcela do momento de inércia para ficar melhor para visualizar: