Um bailarino em rotação com braços estendidos tem momento de inércia I1 = 3,0 kg·m² e velocidade angular ?1 =…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Experimentar, fruir e identificar diferentes elementos básicos da ginástica (equilíbrios, saltos, giros, rotações, acrobacias, com e sem materiais) e da ginástica geral, de forma individual e em pequenos grupos, adotando procedimentos de segurança.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um bailarino em rotação com braços estendidos tem momento de inércia I1 = 3,0 kg·m² e velocidade angular ?1 = 2,0 rad/s. Ao recolher os braços, seu momento de inércia reduz para I2 = 1,0 kg·m². (a) Calcule a nova velocidade angular ?2 por conservação do momento angular L = I·?. (b) Explique, em termos físicos, como esse aumento de velocidade influencia o equilíbrio e que ajustes posturais o dançarino deve fazer.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
(a) L conserve: I1·?1 = I2·?2 ? ?2 = (I1·?1)/I2 = (3,0·2,0)/1,0 = 6,0 rad/s. (b) O aumento de ? aumenta efeitos giroscópicos e reduz tempo de reação; o dançarino precisa reduzir o momento de inércia corporal, aproximar o centro de massa ao eixo, manter postura rígida e aumentar controle do apoio dos pés (maior fricção e ajustes do torque muscular) para manter equilíbrio durante a dança.
Explicação
A conservação do momento angular implica que, ao reduzir o momento de inércia, a velocidade angular deve aumentar para manter o produto constante. O aumento da velocidade angular intensifica os efeitos giroscópicos, que ajudam a estabilizar o corpo, mas também exige que o bailarino ajuste sua postura e controle para evitar perda de equilíbrio. Esses ajustes são essenciais para garantir que o dançarino mantenha a estabilidade e o controle durante a execução dos movimentos.
Raio-X da questão
momento de inércia e velocidade angular
avaliacao
conservação do momento angular · momentos de inércia
Revisar a conservação do momento angular e suas implicações em movimentos rotacionais.
O aluno pode confundir a relação entre momento de inércia e velocidade angular, não aplicando corretamente a conservação do momento angular.
saude
pensamento_critico
cientifico
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