Proponha um procedimento experimental para estimar o torque médio no quadril quando um(a) dançarino(a) realiza…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Experimentar, recriar e fruir danças populares do Brasil e do mundo e danças de matriz indígena e africana, valorizando e respeitando os diferentes sentidos e significados dessas danças em suas culturas de origem.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Proponha um procedimento experimental para estimar o torque médio no quadril quando um(a) dançarino(a) realiza um chute rápido. Modele a perna como haste rígida de massa m_leg = 8,0 kg e comprimento L = 0,90 m, que acelera de ?0 = 0 a ? = 6,0 rad/s em ?t = 0,25 s. Calcule o torque médio t e o trabalho rotacional W_rot usando I_end = (1/3)mL², t = I·a e W = ½ I ?².
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Procedimento: medir L e m_leg (tabela antropométrica ou balança), filmar o chute com câmera de alta taxa e obter ? por variação angular/?t; assumir pivot no quadril. Cálculo: I = (1/3)m·L² = (1/3)·8·0,9² = 2,16 kg·m². a = ??/?t = 6,0/0,25 = 24 rad/s². t = I·a = 2,16·24 = 51,84 N·m ˜ 51,8 N·m. W_rot = ½ I ?² = 0,5·2,16·6,0² = 38,88 J ˜ 38,9 J. Assuma pequenas deformações, eixo fixo e despreze resistência do ar.
Explicação
O procedimento experimental proposto inclui a medição da massa e do comprimento da perna, além da filmagem do chute para calcular a aceleração angular, o que permite determinar o momento de inércia e o torque médio. Os cálculos realizados seguem as fórmulas adequadas para o momento de inércia e o trabalho rotacional, garantindo que os resultados sejam consistentes com a modelagem da perna como uma haste rígida. A consideração de condições ideais, como pequenas deformações e desprezo da resistência do ar, simplifica a análise e torna os resultados mais aplicáveis ao contexto do movimento do dançarino.
Raio-X da questão
torque e trabalho rotacional
avaliacao
torque e trabalho rotacional · aceleração angular
Revisar as fórmulas de torque e trabalho rotacional em sistemas rígidos.
O aluno pode confundir torque com força, não aplicando corretamente as fórmulas para calcular o torque médio e o trabalho rotacional.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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