3M unidad 1: mecánica - momento angular y conservación

1. Unidad 1: Mecánica Liceo Bicentenario Viña del Mar Física – 2°Semestre 2013 Prof. Paula Durán Ávila 3° año medio

2. Capítulo 4: Momento Angular y su Conservación

3. Objetivos: Aplicar la definición de momento angular a objetos de formas simples que rotan en relación a un eje y. Reconocer la conservación de momento angular tanto en valor como en dirección y las condiciones bajo las cuales ella se conserva .

4. Recuerda: Rapidez angular ( ω ) Desplazamiento Angular por tiempo empleado Momento de Inercia (I) Distribución de la masa a partir de un eje de rotación Va a depender de cada cuerpo

5. Momento Angular (L) Característica de los sistemas rotatorios de mantener su eje de rotación Apunta en la dirección del eje de rotación produciendo cierta estabilidad en el giro, se rige por la regla de la mano derecha L

6. Momento Angular (L) Es una magnitud que resulta del producto entre el momento de inercia(I) y la velocidad angular ( ) de un cuerpo en rotaci ó n. 6 Variable L Momento angular [kg m 2 /s] I Momento de inercia [kg m 2 ] ω Rapidez angular [rad/s]

7. EJERCICIO N°1 Calculemos el momento angular de un objeto de masa 1[kg] que gira con una rapidez angular de 7,8[rad/s] describiendo una circunferencia de radio 0,8[m] R = 0,8[m] R: 5[kgm 2 /s]

8. Ejercicio N°2 Determine el momento angular de un disco sólido uniforma de 50[cm] de radio y 2,4[kg] de masa que gira a 12 π [rad/s] con respecto a un eje que pasa por el centro en forma perpendicular al plano del disco.

9. EJERCICIO Nº 3 Un cuerpo de momento de inercia I gira con velocidad angular ω. Si se duplica la velocidad angular y se disminuye a la mitad su momento de inercia, entonces podemos decir que su momento angular A) se duplica. B) disminuye a la mitad. C) se mantiene. D) se triplica. E) se cuadruplica. 9

10. Conservación del Momento Angular Cuando un cuerpo se encuentra girando, su momento angular permanece constante a no ser que sobre é l act ú e un torque externo que lo haga modificar su estado de rotaci ó n.

11. EJERCICIO Nº 4 Una rueda de bicicleta girando horizontalmente experimenta una variaci ó n en su velocidad angular. Esto significa que pudo variar I. su inercia rotacional. II. su momento angular. III. el torque neto sobre ella. Es (o son) verdadera(s): A) S ó lo I B) S ó lo II C) S ó lo III D) S ó lo I y II E) S ó lo II y III 11

12. Ejercicio N°5 Dos esferas idénticas cada una con masa de 1,2[Kg], están sujetas a los extremos de una varilla metálica ligera de 1[m] de longitud. La varilla tiene colocado en su centro un eje y gira a 20 π [rad/s]. Un mecanismo interno permite desplazar las esferas hacia el centro de giro. A) Calcula el momento de inercia del dispositivo B) Si ahora las esferas se encuentran a 30[cm] del eje. ¿Cuál es el nuevo valor de la velocidad de rotación?

13. Contenidos Vistos Momento angular Conservación del momento angular