Esercizio sugli urti

Giufra
La pallina e la bacchetta possiedono identica massa m=0,36 kg e la bacchetta è lunga 1 metro. entrambe poggiate su un piano orizzontale privo d'attrito. La bacchetta è omogenea ed inizialmente a riposo mentre la pallina si muove con velocità v pari a 4,28 m/s. Si determini la velocità angolare di rotazione ω, in rad/s, del sistema dopo l'urto sapendo che la pallina rimane attaccata alla estremità barretta.


https://ibb.co/kRJLES
non riesco a capire come applicare le leggi di conservazione.
Ringrazio in anticipo per l'aiuto

Risposte
professorkappa
Non ci sono forze esterne.
Si conserva la quantita' di moto prima e dopo l'urto.
Si conserva anche il momento angolare prima e dopo l'urto (per questa parte, attento alla scelta del polo per il calcolo del momento angolare: qualsiasi polo fisso va bene, ma uno va meglio di tutti gli altri)

Prova ora.

Giufra
Si ho capito il procedimento ma non ho capito come ottenere il risultato perché il momento angolare iniziale ė pari a 0

professorkappa
Rispetto a quale polo?
Se è zero rispetto a quel polo prima dell'urto, è zero, sempre rispetto a quel polo, anche immediatamente dopo l'urto.

Prima dell'urto è il.momento angolare è nulla rispetto a ogni polo appartenente alla traiettoria rettilinea del proiettile. Per ogni altro punto non appartenente a questa retta il momento amgolare NON è nullo...

Giufra
Non ho capito

Giufra
Potresti mandarmi la formula?

Giufra
"professorkappa":
Rispetto a quale polo?
Se è zero rispetto a quel polo prima dell'urto, è zero, sempre rispetto a quel polo, anche immediatamente dopo l'urto.

Prima dell'urto è il.momento angolare è nulla rispetto a ogni polo appartenente alla traiettoria rettilinea del proiettile. Per ogni altro punto non appartenente a questa retta il momento amgolare NON è nullo...


@ gmail
Il calcolo l'ho fatto rispetto al punto alto dell'asticella in modo che il raggio sia pari a l/2

piovrik314
Si conservano quantità di moto e momento angolare. Come polo io prenderei il baricentro del sistema bacchetta + pallina dopo l'urto.

Giufra
ma sono sufficienti queste due condizioni o devo anche porre che nel sistema si conserva l'energia meccanica?

professorkappa
"ratrek":
Potresti mandarmi la formula?

La formula e' segreta. Non la possiamo divulgare.

Scrivi il momento angolare del sistema massa + bacchetta rispetto a un polo che scegli tu?
Oppure, piu' in generale, mi scrivi il momento angolare, rispetto a un polo qualsiasi, di un corpo esteso che rototrasla?

professorkappa
"ratrek":
ma sono sufficienti queste due condizioni o devo anche porre che nel sistema si conserva l'energia meccanica?

sufficiono queste 2 condizioni.
L'energia meccanica NON si conserva

Giufra
ho calcolato rispetto al perno dell'asticella. Quindi Itot= Iasta + Ipallina
Iasta=1/12(ml^2)
Ipallina=(ml^2)/4

Itot=1/3(ml^2)

professorkappa
Attento, l'asticella e' libera di muoversi, non e' imperniata nel centro.
Comunque, rispetto al centro hai calcolato il momento di inerzia totale (dopo l'urto). Fin qui ci siamo.
Mi calcoli il momento angolare totale (dopo urto) del sistema?

piovrik314
L'energia cinetica non si conserva perché l'urto è anelastico.

Giufra
be dovrebbe essere semplicemente
L= Itot*w
il problema arriva qui.
il momento angolare prima dell'urto come lo scrivo ?
andrebbe bene scriverlo come prodotto vettoriale tra la distanza dal punto e la qunatita di moto del punto considerato ossia:
L=rXp=rmv
a questo punto eguagliando il momento angolare iniziale con quello finale dovrei ottenere w ma non mi da e non capisco se il risultato è viziato da qualche errore di ragionamento nel calcolo del momento angolare iniziale

professorkappa
L'errore che fai e' che L=Itot*w non e' semplicemente.
Il momento angolare e' somma del momento angolare del centro di massa e di IC*W (dove IC e' il mom di inerzia rispetto al baricnetro)

Giufra
"professorkappa":
L'errore che fai e' che L=Itot*w non e' semplicemente.
Il momento angolare e' somma del momento angolare del centro di massa e di IC*W (dove IC e' il mom di inerzia rispetto al baricnetro)


ok quindi devo sommare a quello che ho trovato il valore di quello che è il baricentro del corpo rigido.
Il baricentro fisico siamo nel caso in cui coincide con il centro di massa?
Oppure calcolo il momento totale e lo divido per la massa totale?

professorkappa
Ho usato il termine baricentro impropriamente, In realta qui sei su un piano non ha granche senso parlare di baricentro. MEglio usare CdM

Giufra
ma il cdm non dovrebbe essere proprio il punto medio dell'asta ?
oppure per la presenza della seconda mssa che si attacca nella parte superiore il cdm cambia posizione?

un altra domanda :per risolvere il problema basta anche solo quesa condizione o non sto considerando qualcosa e serviva anche la quantità di moto?

professorkappa
Devi avere un po' di inizizativa e cominciare ascrivere qualcosa, (usando l'editor).
Il cdm del sistema massa - asta non puo' essere nel centro dell'asta, mai. Ne' quando i 2 corpi sono separati, ne quando sono incollati.

Giufra
ok ora cerco di scriverlo sull'editor.
ma se i corpi sono separati non avranno ognuno un proprio centro di massa?

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