ecologia

Un disco de 2.0 kg, que viaja a 3.0 m/s, golpea un bastón de 1.0 kg y 4.0 m de
longitud que se encuentra plano sobre hielo casi sin fricción, como se muestra
en la vista superior de la figura11.12a. Suponga que la colisión es elástica y que
el disco no se desvía de su línea de movimiento original. Encuentre la rapidez
traslacional del disco, la rapidez traslacional del bastón y la rapidezangular del
bastón después de la colisión. El momento de inercia del bastón en torno a su
centro de masa es 1.33 kg _ m2.
SOLUCIÓN
Conceptualizar Examine la figura 11.12a e imagine lo que sucededespués de
que el disco golpea el bastón. La figura 11.12b muestra lo que puede esperar: el
disco continúa moviéndose con una rapidez más lenta y el bastón está tanto en
movimiento traslacional comorotacional. Suponga que el disco no se desvía de
su línea de movimiento original porque la fuerza que ejerce el bastón sobre el
disco es paralela a la trayectoria original del disco.
Categorizar Yaque el hielo no tiene fricción, el disco y el bastón forman un
sistema aislado. Además, ya que la colisión se supuso elástica, la energía, la cantidad
de movimiento lineal y la cantidad demovimiento angular del sistema se
conservan.
Analizar Note primero que se tienen tres incógnitas, así que se requieren tres
ecuaciones para resolver simultáneamente.
Aplique al sistema la ley deconservación de cantidad de
movimiento lineal:
Sustituya los valores conocidos: 12.0 kg2 13.0 m>s 2 12.0 kg2vdf 11.0 kg2vs
Reordene la ecuación: 1) 6.0 kg # m>s 12.0 kg2vdf 11.0 kg2vs
Ahora aplique la leyde conservación de cantidad de movimiento angular para el sistema y use un eje que pase a través del
centro del bastón como eje de rotación. La componente de cantidad de movimiento angular del discoa lo largo del eje perpendicular
al plano del hielo es negativa. (La regla de la mano derecha muestra que L S
d apunta hacia dentro del hielo.)
Aplique conservación de cantidad de movimiento...