Conservación del momento angular de una puerta

[Godwini]

Buenas a todos, me gustaría entender mejor el caso de la conservación del momento angular en una puerta, en el que una bola que choca perpendicularmente con la puerta (y cuyo rebote también es perpendicular) y provoca la rotación alrededor de su eje de ésta (el eje tiene bisagras que actúan como pivote). ¿Por qué en este caso se conservaría el momento angular, si el choque de la bola produce un torque?

[delmar7]

Hola Godwini

Bienvenido al foro

En efecto durante el choque entre la pelota y la puerta, se conserva la cantidad de movimiento angular del SISTEMA BOLA-PUERTA , la razón es que el momento de las fuerzas externas al SISTEMA BOLA - PUERTA , respecto al eje de rotación de la puerta (eje de las bisagras) es NULO, te sugiero hagas los diagramas de cuerpo libre de la puerta y de la bola y observes las que son externas al sistema (prescindes de las fuerzas de interacción entre bola y puerta durante el choque) te darás cuenta que las fuerzas externas son los pesos, los cuales son paralelas al eje de rotación y las reacciones en las bisagras, las cuales cortan al eje de rotación, entonces los momentos de estas fuerzas son ......


Saludos

[Godwini]

Gracias por tu respuesta, ya veo que los momentos se anulan, pero ¿por qué prescindimos de las fuerzas durante el choque sí son impulsivas? Es lo que me falta por entender y debe de ser sencillo jaja.
Y por último, ¿me puedes poner un ejemplo parecido a éste en el que no se conserve el momento angular?

[delmar7]

Es que las fuerzas que se ejercen durante el choque, son fuerzas internas al sistema y son de acción y reacción esto implica mismo módulo, misma dirección y sentidos opuestos; pero sobretodo misma línea de acción, cada una tiene un momento respecto al eje de las bisagras, del mismo módulo y dirección pero sentidos opuestos al sumar estos momentos se anulan. Respecto al segundo punto, considera lo mismo pero en un caso real es decir cuando no se desprecia el rozamiento entre las bisagras y el eje de la puerta, ahí hay un torque externo que se opone al giro

Nota : Es conveniente remarcar que cuando se desprecia el rozamiento (uso de lubricante, superficies pulidas) durante el choque entre la bola y la puerta, el SISTEMA BOLA - PUERTA conserva su momento angular respecto al eje de las bisagras, obviamente esas son las hipótesis más sencillas

[Richard R Richard]

Si la bola rebota y vuelve en sentido opuesto al original y perpendicular a la puerta. El momento angular se conserva debido a que la velocidad de la bola luego del rebote es menor que antes de chocar.

En cualquier caso de colisiones o bien se conserva el momento lineal o bien el momento angular, lo que puede o no conservarse es la energía cinética.

[Godwini]

Vale, todo claro!

[JCB]

Hola a tod@s.

Suscribo plenamente todo lo dicho por delmar7: resumiendo, como no hay fuerzas externas que provoquen momento, se conserva el momento angular.

Mientras la trayectoria de la pelota esté contenida en un plano horizontal (perpendicular al plano vertical de la puerta), se conserva el momento angular. Además, también se conservará el momento angular, aunque la trayectoria (contenida en un plano horizontal) forme cierto ángulo con el plano vertical de la puerta.

Richard R Richard, esto no lo entiendo:

Si la bola rebota y vuelve en sentido opuesto al original y perpendicular a la puerta. El momento angular se conserva debido a que la velocidad de la bola luego del rebote es menor que antes de chocar.
... / ...

Saludos cordiales,
JCB.