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Resuelto por: Ing. Josué Mantilla Rocano
Conservación de Momento Angular
Problemas Propuestos Resueltos
Problema 1. Un cubo de masa M y lado 2a se desliza sobre una superficie horizontal sin fricción, con velocidad constante
v o. En el extremo de la mesa choca con un pequeño obstáculo, lo cual produce que el cubo gire con respecto al punto P.
Encuentre el valor máximo de^ v^ o para que el cubo esté a punto de caer de la mesa. Considere que la inercia del cubo es
igual a
I =( 2 / 3 ) M a
2 .
Problema 2. Un disco de madera de 30 cm de radio y 5 kg de masa está inicialmente en reposo sobre una superficie
rugosa, como se muestra en la figura. Repentinamente, un proyectil de 100 g de masa impacta en el disco, justo en la parte superior. El proyectil entra con una rapidez de 300 m/s y sale con una rapidez de 200 m/s. El disco comienza a rodar inmediatamente después del impacto y sube hasta detenerse en la parte superior de un plano inclinado. ¿Qué altura alcanza el centro de masa del disco?
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Resuelto por: Ing. Josué Mantilla Rocano Problema 3. Un bloque de madera, de masa m=1 kg, que se encuentra fuertemente unido a un disco horizontal, de masa M=40 kg y radio R=1 m, es chocado por un proyectil de masa 100 g de manera que sale con la tercera parte de la velocidad con la que ingresa, v (^) o =100 m/s. Si se desprecia la fricción en los soportes del disco, encuentre la velocidad angular en rpm del disco inmediatamente después del choque. Problema 4. Un proyectil de 100 g que lleva una velocidad de 12.5 m/s choca con el centro del disco de un péndulo, tal y como se muestra en la figura. Después del choque el proyectil queda empotrado en el centro del disco. El péndulo que gira en torno a un eje perpendicular que pasa por O, está formado por una barra delgada de 200 g y 20 cm de longitud, y un disco pequeño de 500 g y 5 cm de radio. Calcular la velocidad angular del sistema inmediatamente después del choque. pág. 2
