AMERICAN COLLEGE . 3ºFD_FISICA
VILLA ALEMANA . Miss Marta Montero G
MOMENTO ANGULAR
Según la 2 ley de Newton el torque se define como el producto entre el momento de inercia de un cuerpo y la aceleración angular que adquiere dicho cuerpo. Recordemos que el momento de inercia de pende de la distribución de la masa de un cuerpo respecto al eje de giro.
La inercia de rotación la reconocemos cuando un cuerpo que esta girando mantiene ese movimiento rotatorio, siempre y cuando ningún torque externo actúe sobre él.
Momento angular: es el producto entre el momento de inercia de un cuerpo y la velocidad angular de éste.
La conservación del momento angular se produce cuando ningún torque externo actúa sobre el cuerpo que esta girando, o sea, su momento angular no cambia
I. Busque las 15 palabras relacionadas con la unidad de dinámica de rotación
II. Realice un mapa conceptual con las palabras encontradas anteriormente
III. Ejercicios de Momento Angular
1. Un joven está sentado en su silla giratoria, frente al computador, y en un momento se da un impulso y comienza a girar con cierta velocidad angular. Si luego quiere aumentar la rapidez con que gira, ¿qué le es más conveniente, sin que nadie más que él intervenga?
2. Una persona ata una piedra de masa m a un cordel de largo L. Si hace girar la piedra, en un plano horizontal, con cierta velocidad angular. Asumiendo que el cordel tiene una masa que se puede despreciar. Si la masa de la piedra se duplica, el largo de la cuerda disminuye a la mitad y la velocidad angular se duplica, ¿cómo son el momento de inercia y el momento angular de la piedra, respecto a los valores que tenían antes de los cambios?
3. Se tiene una tabla rectangular, de lados a = 0,2 m y b = 0,4 m, de masa 0,6 kg. Si gira respecto a un eje perpendicular al plano de la tabla y que pasa por su centro de masa (intersección de sus diagonales) con una velocidad angular de 10 rad/s.
a) Determine su momento angular.(ICM= m(a2 + b2)/12).
b) Si luego se le hace girar en otro eje, en un vértice de la tabla, que también es perpendicular al plano de la tabla, ¿cuál será su nuevo momento angular?
4. Se tiene una rueda y un disco, ambos de igual radio e igual masa. Si se hace girar a ambos respecto al centro, ¿cuál ofrece mayor facilidad para empezar a moverlo? Y ¿a cuál es más difícil detenerlo una vez que ambos tienen la misma velocidad?
5. Si te contrataran para asesorar a un grupo de constructores de una nave espacial que tendrá forma circular, y sabiendo que el mayor gasto de combustible que tendrá será para empezar a hacerla girar y posteriormente para detener su movimiento rotatorio, ¿qué aconsejarías: que tenga forma de rueda o forma de disco y por qué?
6. Un disco de cartón de masa 50 g y 20 cm de radio, gira horizontalmente respecto a su centro con una rapidez angular de 5 rad/s. Si sobre el disco cae una moneda de $ 100, cuya masa se puede aproximar a 10 g, en el borde externo del disco, y el sistema nuevo queda girando, ¿con qué rapidez angular lo hace?, ¿qué rapidez lineal tiene la moneda?
7. Suponga que el tagadá de la figura tiene un diámetro de 5 m. La masa del disco uniforme es de 500 kg, la masa de cada persona arriba de él es, en promedio, 60 kg y hay 20 en total. Las personas están en el borde del disco. El sistema completo se mueve a razón de 2 vueltas en 10 segundos. ¿Cómo se modificaría la velocidad del tagadá si 5 personas, simultáneamente, caminan y se ubican en el centro del disco?
Formulas necesarias:
| L = Ι·ω → momento angular | τ = Ι·α → torque | FC = m ac= m v2/R → fuerza centrípeta |
| Ι·ωF = Ι·ω0 Conservación del momento angular | ||
