Torpedo morcegos e a fĂ­sica do ponto ideal


Se a bola acertar o bastão e saltar de volta, o que acontecerá com o bastão? Se você disse que o bastão recuará à direita, você estará correto. Podemos pensar nisso como uma colisão. Quando dois objetos colidem, eles exercem forças um no outro. E por Newton, as forças são iguais e opostas, mantendo o momento total da constante do sistema de morcegos de bola. Definimos o momento como o produto da massa e velocidade de um objeto.

Desde que a bola se recupera, a Ăşnica maneira de o momento a ser conservado Ă© para o bastĂŁo recuar. (Eu sei, minha configuração para esse experimento de pensamento seria um esporte bastante esfarrapado para espectadores, mas fique comigo – nos ajudará a entender o que acontece no ponto ideal).

ColisĂŁo fora do centro

Ok, pegue o bastão e traga -o de volta à posição inicial. A bola é novamente lançada em direção ao bastão. No entanto, desta vez, é destinado ao final em vez do meio. Assim:

O bastĂŁo ainda recua para a direita, mas agora tambĂ©m gira sobre seu centro, certo? Por que isso acontece? Bem, o momento ainda Ă© conservado, mas agora há outra quantidade conservada – momento angular. O momento angular Ă© muito parecido com um momento simples, exceto que lida com o movimento rotacional em vez de movimento linear.

Embora o momento linear dependa da massa e velocidade do objeto, o momento angular Ă© igual ao produto da velocidade angular do objeto e seu momento de inĂ©rcia. O momento da inĂ©rcia Ă© como a massa rotacional – depende nĂŁo apenas da massa do objeto, mas de como essa massa Ă© distribuĂ­da. EntĂŁo, depois que o bastĂŁo recua do impacto da bola, ele claramente tem momento angular, pois está girando.

Mas e antes da colisão? O bastão não está girando e não tem momento angular, portanto, para o momento angular é conservado, então o bola Deve ter momento angular. Sim, uma massa pode ter momento angular, mesmo que não gire. (Este é um daqueles momentos em que a física parece estranha.) O momento angular da bola depende de seu momento linear e onde atinge o bastão.



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