Um solista tem momento de inércia inicial I1 = 2,5 kg·m² e gira com ?1 = 2,0 rad/s. Ao fechar os braços I2 =…

Questão

Um solista tem momento de inércia inicial I1 = 2,5 kg·m² e gira com ?1 = 2,0 rad/s. Ao fechar os braços I2 = 1,0 kg·m². Usando conservação do momento angular L = I·?, calcule a nova velocidade angular ?2.

1. A) ?2 = 10,0 rad/s
2. B) ?2 = 3,0 rad/s
3. C) ?2 = 1,0 rad/s
4. D) ?2 = (I1/I2)·?1 = (2,5/1,0)·2,0 = 5,0 rad/s.
5. E) ?2 = 2,0 rad/s

✅ Resposta correta: alternativa D

Resolução passo a passo

1. Identifique o princípio. Como não há torque externo significativo, o momento angular se conserva: L1 = L2, ou seja, I1·ω1 = I2·ω2. Passo 2: Calcule o momento angular inicial: L1 = 2,5 kg·m² · 2,0 rad/s = 5,0 kg·m²/s. Passo 3: Isole a velocidade final: ω2 = L1 / I2 = 5,0 / 1,0 = 5,0 rad/s. Passo 4: Compare com as alternativas. A alternativa D traz exatamente essa expressão e o resultado 5,0 rad/s, por isso ela está correta e coincide com o gabarito oficial. Passo 5: Por que as outras estão erradas. A) 10,0 rad/s está errada porque o valor 10 resulta de multiplicar o momento angular por ω1 em vez de dividir por I2. B) 3,0 rad/s está errada porque soma os valores de ω1 e I2, o que não tem sentido físico. C) 1,0 rad/s está errada porque é apenas o valor numérico de I2, sem nenhuma relação com a conservação do momento angular. E) 2,0 rad/s está errada porque supõe que a velocidade angular não muda, ignorando que a redução do momento de inércia exige aumento de ω. Conclusão: ao fechar os braços, o momento de inércia cai à metade e a velocidade angular dobra, de 2,0 para 5,0 rad/s.

💡 Dica: Aplique a conservação do momento angular para encontrar a nova velocidade angular.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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