Açısal momentumun korunumu örnekleri (Buz patencisi)

Örnek 05 / 08
Soru:

Bir buz patencisi, kollarını açıkken 2.5 rad/s açısal hızla dönmektedir. Bu sırada eylemsizlik momenti 4 kg·m²'dir. Patenci kollarını vücuduna yaklaştırdığında eylemsizlik momenti 1.6 kg·m²'ye düşüyor. Patencinin yeni açısal hızı kaç rad/s olur?

Çözüm:

💡 Açısal momentum korunumu prensibini kullanacağız. Dış bir tork olmadığı için başlangıçtaki açısal momentum son durumdakine eşittir.

  • ➡️ Formül: \( L = I \cdot \omega \) ve \( L_{\text{ilk}} = L_{\text{son}} \)
  • ➡️ İlk açısal momentum: \( L_{\text{ilk}} = I_1 \cdot \omega_1 = 4 \cdot 2.5 = 10 \) kg·m²/s
  • ➡️ Son açısal momentum: \( L_{\text{son}} = I_2 \cdot \omega_2 = 1.6 \cdot \omega_2 \)
  • ➡️ Korunum denklemi: \( 10 = 1.6 \cdot \omega_2 \)
  • ➡️ Çözüm: \( \omega_2 = \frac{10}{1.6} = 6.25 \) rad/s

✅ Patencinin yeni açısal hızı 6.25 rad/s olur.

1 2 3 4 5 6 7 8