Explique, com cálculo, como reduzir a velocidade angular ? e aumentar o raio r alteram a força centrípeta F_c…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Experimentar e fruir exercícios físicos que solicitem diferentes capacidades físicas, identificando seus tipos (força, velocidade, resistência, flexibilidade) e as sensações corporais provocadas pela sua prática.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Explique, com cálculo, como reduzir a velocidade angular ? e aumentar o raio r alteram a força centrípeta F_c = m·r·?² e proponha dois limites numéricos (?_max e r_min) para tornar segura uma volta de dança para parceiro de massa m = 70 kg. Use g = 10 m/s².
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Fórmula: F_c = m r ?². Para segurança exigir F_c = µ N, com N = m g; adotando µ = 0,4: escolha r_min = 0,60 m e ?_max = 2,0 rad/s. Cálculo: F_c = 70·0,60·2,0² = 168 N. N = 70·10 = 700 N, µN = 280 N. Como 168 N < 280 N, limite aceitável. Reduzir ? para 1,5 rad/s dá F_c = 70·0,60·1,5² = 94,5 N (ainda mais seguro). Recomendações práticas: manter r = 0,60 m; não exceder ?_max = 2,0 rad/s; verificar coeficiente de atrito do piso (µ = 0,4) e treinar sinais de comunicação entre parceiros.
Explicação
A solução apresentada utiliza a relação entre força centrípeta, massa, raio e velocidade angular para garantir a segurança durante a dança, considerando o coeficiente de atrito do piso. Os limites numéricos estabelecidos para o raio e a velocidade angular asseguram que a força centrípeta não exceda a força de atrito disponível, evitando quedas. A redução da velocidade angular aumenta a segurança, pois diminui a força centrípeta necessária para manter o movimento circular.
Raio-X da questão
força centrípeta
avaliacao
força centrípeta · velocidade angular
Revisar a relação entre força centrípeta, velocidade angular e raio.
O aluno pode confundir a relação entre velocidade angular e raio, não considerando como a alteração de um afeta a força centrípeta.
saude
pensamento_critico
cotidiano
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