Conservación de la Cantidad de Movimiento Angular

[pic 1][pic 2][pic 3][pic 4]DEPARTAMENTO DE FORMACIÓN BÁSICA

FÍSICA

HOJA DE TRABAJO 11

NOMBRE: ....................................................FECHA: ……………. PARALELO: ……….

DINÁMICA ROTACIONAL 2

PREGUNTAS

Conservación de la Cantidad de Movimiento Angular

1. Si por acción del calentamiento global se derritiera todo el hielo de los polos de la Tierra, y el agua se desplazará hacia la parte ecuatorial, la duración de los días terrestres:

1. aumenta porque aumenta la inercia rotacional del sistema

1. aumenta porque disminuye la inercia rotacional del sistema
2. disminuye porque actúa un torque en contra del movimiento
3. disminuye porque aumenta la inercia rotacional del sistema
4. permanece constante porque no existe torque neto

1. Una patinadora profesional está girando sobre una pista de hielo con una velocidad angular constante manteniendo sus brazos extendidos. Cuando junta los brazos a su cuerpo su:

1. cantidad de movimiento y su velocidad angular permanecen constantes

1. cantidad de movimiento angular cambia de dirección
2. velocidad angular permanece constante
3. cantidad de movimiento angular permanece constante y su rapidez angular aumenta
4. su velocidad angular disminuye

1. Dos partículas idénticas y , de masa cada una, se mueven sobre un plano horizontal liso como indica la figura. Las partículas chocan y se pegan simultáneamente a la barra que se encuentra en reposo y que puede girar alrededor del eje fijo en , que se encuentra en su centro. La cantidad de movimiento angular del sistema inmediatamente después del impacto:

1. es nula
2. es diferente de cero y está en sentido horario
3. es diferente de cero y está en sentido antihorario
4. puede estar en sentido horario o antihorario

1. no se puede determinar

1. Una barra homogénea de masa y longitud está sujeta al techo mediante una bisagra que le permite rotar libremente. La barra es impactada en su extremo inferior por una bola de plastilina de masa que se mueve con rapidez como se muestra en la figura. La cantidad de movimiento angular del sistema alrededor del eje de la bisagra, después del impacto tiene una magnitud de:

2. 13
3. 13   (   +   )
4. 121

1. 13

[pic 5][pic 6][pic 7][pic 8]

[pic 9][pic 10]DEPARTAMENTO DE FORMACIÓN BÁSICA

FÍSICA

DINÁMICA ROTACIONAL 2

PROBLEMAS

Conservación de la Cantidad de Movimiento Angular

1. Una clavadista salta del trampolín con su cuerpo totalmente extendido, lo que le confiere un momento de inercia alrededor de su eje de rotación de 18 kg ∙ m2. Luego, encoje su cuerpo para formar una pequeña esfera, reduciendo su momento de inercia a 3,6 kg ∙ m2 y adquiriendo una rapidez angular de 2 rev/s. Determine cuantas revoluciones habría girado en los 1,5 s que tarda en caer desde el trampolín al agua, si es que no se hubiese encogido.

  : 0,6 revoluciones

1. Un disco de 6 kg gira libremente alrededor de un eje liso que pasa por su centro a 40 rad/s en sentido antihorario. A continuación, este se acopla con un disco de 3 kg que gira libremente a 60 rad/s en dirección opuesta a la del disco . El radio del disco es 0,4 m y del disco es 0,2 m. Determine la velocidad angular de los discos después del acople (ambos discos giran juntos). Considere que el momento de inercia respecto a un eje que pasa por su centro es

½    2.

[pic 11][pic 12]

1. Un bloque pequeño de 0,0250 kg sobre una superficie horizontal lisa está atado a una cuerda de masa despreciable que pasa por un agujero en la superficie, como se muestra en la figura. El bloque inicialmente se desplaza a lo largo de una circunferencia con centro en el agujero de 0,300 m de radio con una rapidez constante de 0,525 ms. Ahora se tira la cuerda desde abajo acortando el radio de la circunferencia a 0,150 m. Considere al bloque como una partícula. Determine a) la rapidez del bloque una vez que se acorta la cuerda b) su energía cinética inicial c) su energía cinética final y d) el trabajo realizado al halar de la cuerda.

[pic 13]

  :   ) 1,05 ms   ) 3,445 × 10−3 J   ) 13,781 × 10−3 J   ) 10,335 × 10−3 J

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