Prz6.1, prz6.2

Pierwsze pytanie można w zasadzie sparafrazować do następującej postaci: co sprawiło, że układ się obrócił i z położenia poziomego przeszedł do położenia pionowego (czyli musiał właśnie uzyskać moment pędu). Odpowiedź jest następująca: układ posiada jakiś ciężar i to właśnie siła ciężkości sprawiła, że obrócił się on i znalazł ostatecznie w pozycji pionowej.

W drugim przypadku istnienie siły ciężkości, która działa oczywiście tak samo jak wcześniej sprawia, że na układ działa niezerowy moment siły (jest to moment właśnie tej siły ciężkości). Gdyby tarcza się nie obracała, to sytuacja byłaby identyczna jak w pp1), czyli moment siły ciężkości wymusiłby obrót układu do pozycji pionowej, co jak zauważyliśmy zmienia moment pędu układu. W pp2) ten sam moment siły ciężkości "chce" wymusić podobną zmianę momentu pędu układu, ale tutaj układ ma już początkowo swój własny moment pędu związany z faktem, że tarcza się obraca - jest to wektor zwrócony w prawo (jego zwrot można wywnioskować wprost np. z definicji momentu pędu dla punktu na obrzeżu tarczy, który obraca się jak jak przedstawiono to na rysunku - jest to iloczyn wektorowy ramienia i pędu takiego punktu - daje nam to wynikowy wektor w prawo). Czyli teraz wiemy, że układ ma moment pędu zwrócony w prawo, a oprócz tego pojawia się działający na niego moment siły ciężkości zwrócony za kartkę (jest to nawet zapisane w treści zadania). I teraz trzeba by wywnioskować z drugiej zasady dynamiki w ruchu obrotowym, tyle, że jej "alternatywnej" postaci, która wiąże ze sobą moment siły i zmianę momentu pędu (tak jak istnieje "alternatywna" wersja drugiej zasady dynamiki w ruchu postępowym wiążąca ze sobą siłę wypadkową i zmianę pędu danego ciała), że skoro zmiana momentu pędu = moment siły * deltat (czas), to moment pędu układu będzie się zmieniał w taki sposób jaki jest kierunek i zwrot wektora momentu siły ciężkości działającej na układ - czyli w chwili początkowej za kartkę, a potem cały czas będzie to kierunek prostopadły do kierunku istniejącego już momentu pędu układu. Dlatego też właśnie ten pręt z tarczą będzie się obracał w płaszczyźnie poziomej, a nie opadał w dół. W skrócie możnaby powiedzieć, że takim zachowaniem rządzi druga zasada dynamiki w ruchu obrotowym. Raczej w takiej dokładnie postaci takie zadanie nie powinno się pojawić na nowej maturze, bo nie ma w nowej karcie wzorów tej "alternatywnej" postaci II zasady dynamiki w ruchu obrotowym, no ale mogliby ją podać w treści zadania i wtedy już jak najbardziej do zrobienia jest takie zadanie ;)