Conservación del momento lineal con cuerpo giratorio

Soy un estudiante de física de secundaria y tengo una pregunta sobre la parte (a) con respecto a la conservación del momento lineal. Dice usar la conservación del momento lineal para resolver la velocidad de la barra después de la colisión, pero encuentro ese tipo de escepticismo ya que la distancia desde el centro de masa no se tiene en cuenta. ¿La velocidad de la barra después de la colisión no debería depender de dónde se golpea la barra (el centro de la barra en oposición al extremo)? Creo que debería tener en cuenta la distancia desde el CM, ya que la mayor parte del momento inicial podría traducirse en momento angular en lugar de momento lineal si se golpea la varilla al final, pero podría estar equivocado. Esto supone que no hay fuerzas externas y que la barra está sobre una superficie horizontal sin fricción.

La velocidad lineal del centro de masa de la barra solo dependerá del momento lineal de la masa que la golpea. El momento lineal y el momento angular son cosas físicas diferentes, por lo que no se puede convertir entre los dos.
Dependiendo de la trayectoria del objeto que golpea, transferirá diferentes cantidades de energía cinética, tanto lineal como angular, a la varilla, que luego tendría estas diferentes cantidades de estas cantidades respectivas. Tenga en cuenta que cualquier objeto en movimiento tiene un momento angular distinto de cero, a menos que esté en una trayectoria lineal que pase por el origen del sistema de coordenadas.
PD: .. a menos que el momento relacionado con la posición y la rotación se cancelen entre sí, por supuesto.
¡Gracias chicos por la ayuda!

Respuestas (1)

La velocidad de la barra está completamente determinada por el cambio de velocidad del objeto que golpea y el intercambio de momento relacionado.

Como dice correctamente Aaron, el momento y el momento angular son 2 cantidades independientes, no intercambiables.

Se tiene en cuenta la distancia. Si el objeto golpeara la varilla a una altura diferente a L/6, la velocidad de retorno no sería -v/2.

Las velocidades finales de ambos objetos dependen de dónde se golpeó la varilla.

El máximo de energía de traslación total ocurre si la barra se golpea en el medio. En tal caso, no se gasta energía en su rotación.

El mínimo de la energía de traslación total se produce si se golpea la barra en el extremo. En tal caso, la mayor parte de la energía se gasta en su rotación.

Tenga en cuenta que para la conservación del momento angular, se deben considerar todos los movimientos, no solo la rotación.

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