Qual é o módulo e a direção do momento angular de um disco homogêneo de massa 2,0 kg e diâmetro 4,0 cm girando com velocidade angular ω = 100 rad/s em torno de um eixo perpendicular ao seu plano e que passa pelo seu centro?
Passo 1
Calculamos o momento angular de um corpo rígido através de:
Passo 2
Como a rotação ocorre ao redor do centro de massa, utilizaremos o momento de inércia de um disco ao redor do seu centro de massa, que é tabelado:
Passo 3
Teremos portanto que o módulo de será:
Passo 4
Olhando para a equação
percebemos que tem a mesma direção e sentido que a velocidade angular .
Olhando para um disco que está rotacionando ao redor do eixo que passa pelo seu centro:
Pela regra da mão direita, vemos que a velocidade angular aponta para cima, ou seja, é na direção do eixo de rotação. Portanto, o momento angular também terá essa direção.
Resposta
está na mesma direção e sentido que a velocidade angular , ou seja, na direção do eixo de rotação.