Explique, com equações e cálculo, como a conservação do momento angular justifica o aumento da velocidade…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Participar da ginástica geral, identificando as potencialidades e os limites do corpo, e respeitando as diferenças individuais e de desempenho corporal.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Explique, com equações e cálculo, como a conservação do momento angular justifica o aumento da velocidade angular quando bailarinos aproximam os braços do corpo durante uma volta. Considere massa total 120 kg dividida em duas massas iguais, r1 = 1,0 m ? r2 = 0,40 m e ?1 = 0,80 rad/s. Calcule ?2 e interprete fisicamente o resultado.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Tratar as duas massas: m=120/2=60 kg cada. I1 = 2·m·r1² =2·60·1,0² =120 kg·m². L = I1·?1 =120·0,8 =96 kg·m²/s. I2 =2·60·0,4² =2·60·0,16 =19,2 kg·m². ?2 = L/I2 =96/19,2 =5,0 rad/s. Interpretação: ao reduzir o raio r, a inércia I diminui; como L = I? é constante (sem torques externos), ? aumenta para conservar L — por isso o giro acelera quando os braços se aproximam.
Explicação
A conservação do momento angular implica que, se não há torques externos, o momento angular total de um sistema permanece constante. Quando o bailarino aproxima os braços do corpo, a inércia do sistema diminui, resultando em um aumento da velocidade angular para manter o momento angular constante. Isso demonstra a relação inversa entre inércia e velocidade angular em um sistema em rotação.
Raio-X da questão
conservação do momento angular
avaliacao
conservação do momento angular · cálculo de velocidade angular
Revisar a relação entre momento angular e velocidade angular em sistemas rotacionais.
O aluno pode confundir a relação entre a distância do corpo e a velocidade angular, não aplicando corretamente a fórmula do momento angular.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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