A figura a seguir mostra uma haste rígida uniforme de massa
Mh e comprimento
L, presa a um disco rígido uniforme de massa
MD e raio
R, sendo
Mh = 3
MD e
L = 4
R. O centro de massa do disco coincide com o centro de massa da haste.
O conjunto haste-disco está inicialmente em repouso, e pode girar em torno de um eixo de rotação localizado na extremidade superior da haste. Uma partícula, de massa
m, atinge a extremidade inferior da haste com velocidade de módulo
v, ficando grudada na haste, ou seja, há um impacto perfeitamente inelástica entre a partícula e a haste.
Dados:
• Momento de inércia do disco em relação ao seu centro de massa: 1/2
MDR2 • Momento de inércia da haste em relação ao seu centro de massa: 1/12
MhL2 A energia cinética do sistema (haste – disco – partícula) no instante imediatamente após o impacto, em Joule, é igual a