Proponha um protocolo experimental, em termos físicos, para determinar o momento de inércia I_body de um…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Experimentar, fruir e recriar danças de salão, valorizando a diversidade cultural e respeitando a tradição dessas culturas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Proponha um protocolo experimental, em termos físicos, para determinar o momento de inércia I_body de um dançarino que gira com os pés praticamente fixos. Inclua equações, medidas necessárias e pressupostos.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Passos: 1) Fazer o dançarino segurar duas massas idênticas m a braços estendidos a raio r; medir ?1 (sensor ou vídeo). 2) Dançarino puxa as massas para junto do corpo; medir ?2. 3) Assumir torque externo desprezível ? conservação do momento: (I_body+2 m r²)?1 = I_body ?2. 4) Resolver I_body = 2 m r²·?1/(?2-?1). Medir m (kg), r (m) e ? em rad/s; repetir para média e estimar erro. Suposições: perdas por atrito e torque externo pequenas durante a mudança de configuração.
Explicação
O protocolo experimental proposto utiliza a conservação do momento angular, que é um princípio fundamental da física, permitindo calcular o momento de inércia do dançarino em diferentes configurações. As medições de ângulo e a consideração de massas idênticas garantem a precisão dos cálculos, enquanto as suposições sobre o torque externo e atrito minimizam possíveis erros. A fórmula derivada relaciona diretamente as variáveis medidas, facilitando a obtenção do momento de inércia desejado.
Raio-X da questão
momento de inércia
avaliacao
momento de inércia · movimento circular
Revisar as equações do movimento rotacional e o conceito de momento de inércia.
O aluno pode confundir o momento de inércia com a força centrípeta, não considerando a distribuição de massa do corpo durante o giro.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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