Momento Angular
Considere uma partícula de massa presa ao teto em um suporte fixo por meio de um fio ideal de comprimento , formando um pêndulo. A partícula é solta a partir do repouso, com o fio esticado, a uma distância do teto; é o módulo da aceleração local da gravidade. Qual é o módulo do momento angular da partícula com relação ao ponto de sustentação do fio quando ela passa pelo ponto mais baixo da trajetória?
Passo 1
O momento angular nesse caso pode ser calculado como
Isso porque o braço, nesse caso é o comprimento do fio, que é .
Passo 2
Vamos agora calcular a velocidade da partícula que é o que precisamos para achar o seu momento linear
Como temos conservação de energia
A energia inicial é
Isso porque ele parte do repouso, considerando o ponto mais baixo da trajetória com altura zero
A energia final é
Igualando
Passo 3
O momento linear fica
E seu momento angular fica
Resposta
Letra B