momento angular

[gaussiano]

Bueno, si estoy liado intentando sacar el dichoso problema de la bola de barro, ya me he quedado fuera de juego con este otro:

Una bola de barro, cuya masa es 1/6 de la masa de una varilla de longitud 1,5 m, se desplaza perpendicularmente a esta a 8 m/s, e impacta quedandose pegada a la varilla en su parte mas baja. Calcular la fraccion de energia cinetica que se pierde tras el choque y la altura que alcanza el conjunto varilla-bola.
Yo lo he resuelto aplicando la conservacion del momento angular y me sale una w de salida de unos 1,8 rad/s y una disminucion de energia de un 66%, que cuadran con las soluciones, pero si intento aplicar la conservacion del momento lineal, a pesar de ser un sistema aislado, no me sale: ¿por que no puedo escribir que:
m(bola)*v bola = (m varilla+ m bola) * v (sistema) ?
¿es que no se cumple la conservacion de p?

[[Beto]]

Re: momento angular

pero si intento aplicar la conservacion del momento lineal, a pesar de ser un sistema aislado, no me sale: ¿por que no puedo escribir que:
m(bola)*v bola = (m varilla+ m bola) * v (sistema) ?
¿es que no se cumple la conservacion de p?

[FONT=Comic Sans MS] Ten en cuenta que la velocidad del sistema es la velocidad del centro de masa, además esta velocidad no se mantiene constante si no va disminuyendo pues la energía cinética inicial que adquiere se transforma en energía potencial gravitatoria.

Recuerda que la conservación del momento lineal solo te ayuda a saber la velocidad antes y después del choque, y esta última variará dependiendo de que condiciones mas tenga el sistema en estudio, inicialmente el choque se realiza en la horizontal y en ese eje se conserva la cantidad de movimiento pero conforme va ganando altura ya no se conserva (hay una fuerza externa actuando sobre el sistema).
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[gaussiano]

Re: momento angular

la varilla esta suspendida de un punto alrededor del cual puede rotar; entiendo que tras el choque, inmediatamente despues, si hay una fuerza externa ya no se conserve p, pero ¿cual es esa fuerza? Porque luego, para calcular la altura que alcanza el sistema varilla-bola, aplico la conservacion de la energia mecanica y obtengo el resultado correcto. ¿por que no se conserva p justo antes y despues del choque? y sin embargo, sí que se conserva L= Iw

[pod]

Re: momento angular

la varilla esta suspendida de un punto alrededor del cual puede rotar; entiendo que tras el choque, inmediatamente despues, si hay una fuerza externa ya no se conserve p, pero ¿cual es esa fuerza? Porque luego, para calcular la altura que alcanza el sistema varilla-bola, aplico la conservacion de la energia mecanica y obtengo el resultado correcto. ¿por que no se conserva p justo antes y despues del choque? y sin embargo, sí que se conserva L= Iw

La fuerza que hace que no se conserve el momento lineal es la del "pivote" que mantiene fijo el extremo de la vara. Se supone que dicho pivote está fijado a la tierra o algún cuerpo de masa tan grande que hace que no se mueva por mucha fuerza que tenga que hacer (esto es una aproximación, claro).

Sin embargo, esta fuerza no causa una pérdida de momento angular. Recuerda que la variación del momento angular, por unidad de tiempo, es igual al momento de las fuerzas, que es igual a la fuerza multiplicada vectorialmente por la distancia al punto donde se aplica. La fuerza del pivote se aplica a distancia cero, por lo tanto su momento de fuerza es cero: no hace variar el momento angular.

Hay otra fuerza entre la vara y la bola de barro cuando colisionan, que se efectúa a una distancia diferente de cero, y por lo tanto podría variar el momento angular. Pero esta es una fuerza interna; también hay que considerar la fuerza de reacción entre la bola y la vara. El efecto de estas dos fuerzas es que la vara adquiere momento angular (antes estaba parada), y la bola pierde un poco (pierde velocidad). Pero ambas variaciones son iguales en magnitud, por lo que el momento angular del conjunto permanece igual.

[gaussiano]

Re: momento angular

me parece muy acertada tu respuesta, pod, muchas gracias de nuevo