Dinâmica de Rotação
Um carrossel de raio com momento de inércia gira com velocidade angular . Uma pessoa de massa está parada próximo à borda do carrossel. A pessoa sobre no carrossel; sua velocidade antes de pisar no carrossel era desprezível. Responda justificando:
Qual será a velocidade angular do carrossel logo depois que a pessoa sobre?
Passo 1
Velocidade angular, momento de inércia... O que já vem na sua cabeça? Momento angular!
Vamos começar pelo carrossel, que a gente já tem vários dados no enunciado.
Mas assim que a pessoa sobe, a massa do conjunto se altera. A pessoa fica parada, então não existe momento angular da pessoaa, nem forças externas.
Se não existe força externa, há conservação do momento angular. Agora facilitou a questão! Vamos para o próximo passo, então.
Passo 2
Temos o momento angular inicial do carrossel, podemos igualar ao momento angular final do sistema.
Basta acharmos o momento de inércia do sistema. Vamos considerar a pessoa como uma massa pontual girando em torno do eixo do carrossel. Nesse caso, seu momento de inércial é igual a :
Passo 3
Pronto! Já temos os dados suficientes para resolver a questão!