Conservazione momento angolare pendolo e sbarra vincolata

zio_mangrovia
Supposto di avere un un corpo puntiforme di massa $M$ appeso ad un filo inestensibile di lunghezza $L$ e vincolato in un punto $X$ in alto; questo pendolo viene lasciato oscillare a partire da un posizione definita dall'angolo $\theta$ tra la verticale ed il filo.
Appesa allo stesso vincolo $X$ vi è una sbarra di lunghezza $L_2$ maggiore di L e avente massa $M_2$, quindi è in posizione verticale di "riposo". Quando si lascia andare $M$ l'urto è perfettamente elastico.

Spero sia chiaro il quadro, ma vorrei fare delle considerazioni.
Si afferma che il momento angolare del sistema si conserva ma non mi è chiaro.
Partiamo dall'istante $t=0$ poco prima che si lasci andare il pendolo $M$, l'unica forza "esterna" al sistema è la forza peso relativa ad $M$, pertanto esiste un momento ($abs( \tau )=MgLsin\theta$) rispetto all'asse $X$ che esercita la forza peso $Mg$ sul corpo puntiforme (l'angolo tra forza peso e filo è $theta$).
Per il corpo $M_2$ il momento è zero in quando la forza peso si trova sullo stesso asse del punto $X$.
Sapevo che il requisito di conservazione della quantità di moto fosse che il momento delle forze esterne doveva essere zero ma qua non è in questi termini, quindi qual è la logica che mi permette di fare questa affermazione?

Risposte
mgrau
"zio_mangrovia":

Si afferma che il momento angolare del sistema si conserva ma non mi è chiaro.

Infatti, NON si conserva. Forse quello che si intende dire è che, NELL'URTO, si conserva, nel senso che è uguale immediatamente prima e immediatamente dopo

zio_mangrovia
Questo mi tornerebbe, correggimi se sbaglio, provo a fare una riflessione:
poco prima dell'urto i due corpi sono quasi attaccati insieme per cui il momento totale è nullo in quanto i loro centri di massa si trovano sulla verticale di $X$ (l'angolo è $0$).
Subito dopo l'urto posso sempre considerarli quasi attaccati insieme e pertanto vale il discorso sopra.
Corretto?
Lo scopo dell'esercizio era di trovare la velocità angolare con cui la sbarra inizia ad oscillare, per cui essendo la velocità richiesta quella che la sbarra possiede nell'istante "molto vicino all'urto" cioè subito dopo, posso applicare il momento angolare, giusto?

zio_mangrovia
Il testo poi chiede: il modulo dell’impulso assorbito dal vincolo $X$ durante l’urto.
Vorrei capire qual è l'approccio più corretto al quesito.
[list=1]
[*:axljbtwv]Innanzitutto se considero il mio sistema formato dalla sbarra e dal pendolo (corpo puntiforme) le forze esterne sono solo la forza di gravità che agisce su entrambi i corpi, giusto?[/*:m:axljbtwv]
[*:axljbtwv]Se non capisco male durante l'urto si sviluppa una forza cosiddetta impulsiva che agisce dall'asse di rotazione (punto $X$) verso la sbarra e il pendolo? Questa è la reazione all'urto, giusto?[/*:m:axljbtwv]
[*:axljbtwv]Si può applicare il teorema dell'impulso $\Delta p=\sum F$[/*:m:axljbtwv]
[*:axljbtwv] mi sembra di capire in presenza di urto dove esiste un vincolo c'e' sempre una forza impulsiva, ma se il vincolo non esiste viene a mancare ed abbiamo solo forze conservative possiamo dire che la qdm si conserva ?[/*:m:axljbtwv][/list:o:axljbtwv]

professorkappa
1. Gravita e reazione vincolare sono le forze esterne
2. La reazione vincolare e' impulsiva, agisce sull'asse di rotazione, ma la sua direzione in generale e' incognita
3. Si. Suggerimento: puoi trascurare la gravita' perche' la reazione impulsiva la sovrasta, essendo, in un urto, maggiore anche di ordini di grandezza.
4. Normalmente si.

zio_mangrovia
thanks

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