Um líder gira sozinho com momento de inércia I1 = 1,80 kg·m² a ?1 = 3,00 rad/s. Em seguida, uma parceira…

Questão

Um líder gira sozinho com momento de inércia I1 = 1,80 kg·m² a ?1 = 3,00 rad/s. Em seguida, uma parceira junta-se ao líder e os dois passam a girar solidariamente; a parceira contribui com I2 = 2,20 kg·m². Considerando ausência de torque externo, qual será a velocidade angular final ?f do par?

1. A) ?f = 3,25 rad/s
2. B) ?f = 2,00 rad/s
3. C) ?f = 1,35 rad/s.
4. D) ?f = 0,90 rad/s
5. E) ?f = 1,00 rad/s

✅ Resposta correta: alternativa C

Resolução passo a passo

1. Identifique o princípio. Sem torque externo, o momento angular total do sistema se conserva: L_inicial = L_final.
2. Calcule o momento angular inicial, que é só do líder: L = I1 x ω1 = 1,80 x 3,00 = 5,40 kg·m²/s.
3. Calcule o momento de inércia final do par girando solidariamente: I_total = I1 + I2 = 1,80 + 2,20 = 4,00 kg·m².
4. Aplique a conservação: 5,40 = 4,00 x ωf, logo ωf = 5,40 / 4,00 = 1,35 rad/s.
5. Conclusão: a alternativa C está correta e coincide com o gabarito oficial. As outras estão erradas: A (3,25) seria maior que a velocidade inicial, o que não faz sentido, pois ao aumentar a inércia a velocidade cai; B (2,00) resulta de dividir 5,40 por 2,70, um total de inércia incorreto; D (0,90) resulta de dividir 5,40 por um denominador de 6,00, que não corresponde a nenhuma soma válida; E (1,00) não decorre de nenhuma relação física da conservação do momento angular.

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

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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