Um torque constante t = 3,0 N·m é aplicado a um par com momento de inércia I = 1,20 kg·m² por ?t = 4,0 s…

Questão

Um torque constante t = 3,0 N·m é aplicado a um par com momento de inércia I = 1,20 kg·m² por ?t = 4,0 s, partindo do repouso. Use t = I·a e ?? = a·?t para calcular a velocidade angular final ? (rad/s).

1. A) ? = 2,0 rad/s
2. B) ? = 10,0 rad/s
3. C) ? = 5,0 rad/s
4. D) ? = 12,0 rad/s
5. E) ? = 0,5 rad/s

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

1. Identifique os dados. Torque τ = 3,0 N·m, momento de inércia I = 1,20 kg·m², intervalo de tempo Δt = 4,0 s e velocidade angular inicial igual a zero, pois o par parte do repouso. Passo 2: Calcule a aceleração angular pela relação τ = I·α, isolando α: α = τ / I = 3,0 / 1,20 = 2,5 rad/s². Passo 3: Calcule a velocidade angular final pela relação Δω = α·Δt, com ω0 = 0: ω = α·Δt = 2,5 × 4,0 = 10,0 rad/s. Passo 4: Conclusão: a alternativa correta é a B, ω = 10,0 rad/s, que coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: A (2,0 rad/s) não corresponde a nenhuma combinação correta dos dados, pois o resultado deve ser 2,5 × 4,0; C (5,0 rad/s) surge se o aluno usa metade do produto α·Δt, confundindo com a fórmula de deslocamento angular; D (12,0 rad/s) surge se o aluno multiplica o torque pelo tempo sem dividir pelo momento de inércia; E (0,5 rad/s) surge se o aluno inverte operações e divide o tempo em vez de multiplicar, sem usar corretamente a aceleração angular.

💡 Dica: Aplique a fórmula do torque para encontrar a aceleração e, em seguida, calcule a velocidade angular final.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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