Um aluno senta-se em um banquinho, girando livremente, segurando dois halteres, cada um de massa (Fig. P10.56). Quando seus braços estão estendidos horizontalmente (Fig. P10.56a), os halteres estão a do eixo de rotação, e o aluno gira com uma velocidade angular de . O momento de inércia do aluno mais o banquinho é de e supõe-se ser constante. O aluno puxa os halteres para dentro horizontalmente até uma posição do eixo de rotação (Fig.P10.56b).
- Encontre a nova velocidade angular do aluno.
- Encontre a energia cinética do sistema em rotação antes e depois de ele puxar os halteres para dentro.
Passo 1
E aiii gente, tudo bem com vocês?
Vamos fazer uma questãozinha aqui?
Vem comigo!
Letra a:
O momento angular total do sistema sobre o eixo de rotação são dados por:
Antes temos , então:
Depois temos , então:
Agora usamos a conservação do momento angular:
Passo 2
Letra b: