Educação FísicaCrianças pequenas (4a-5a11m)Difícil⏱ longo

Em sequência de dança para crianças: a cuidadora eleva o bebê (m = 9,0 kg) por h = 0,40 m em t_lift = 0,80 s…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Questão

Em sequência de dança para crianças: a cuidadora eleva o bebê (m = 9,0 kg) por h = 0,40 m em t_lift = 0,80 s; em seguida faz o bebê girar como massa pontual em r1 = 0,50 m com música de 90 BPM e depois aproxima a massa para r2 = 0,20 m conservando o momento angular. Calcule (a) trabalho e potência do levantamento; (b) ?1 e ?2; (c) energias rotacionais K1 e K2; (d) variação ?K e forças centrípetas F1 e F2. Use g=10 m/s², ?=2p·(BPM/60), I=m r², L=I?, K=½ I ?².

✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.

Resposta esperada

Cálculos: W = m g h = 9·10·0,40 = 36 J; P = 36/0,8 = 45 W. f = 90/60 = 1,5 Hz ? ?1 = 2p·1,5 ˜ 9,425 rad/s. I1 = m r1² = 9·0,5² = 2,25 kg·m². L = I1?1 ˜ 21,206 kg·m²/s. I2 = 9·0,2² = 0,36 kg·m² ? ?2 = L/I2 ˜ 58,905 rad/s. K1 = ½ I1 ?1² ˜ 99,9 J; K2 ˜ 624,6 J; ?K ˜ 524,7 J (trabalho interno realizado ao aproximar massa). F1 = m ?1² r1 ˜ 4,00·10^2 N; F2 ˜ 6,25·10^3 N. Interprete ?K como energia fornecida por forças internas e avalie riscos de forças centrípetas elevadas.

Explicação

Os cálculos realizados seguem as fórmulas da física para trabalho, potência, momento angular e energias rotacionais, utilizando os valores fornecidos. A análise das forças centrípetas em diferentes raios demonstra a relação entre a velocidade angular e a força necessária para manter a trajetória circular do bebê. A variação de energia rotacional indica o trabalho realizado internamente durante o movimento de aproximação, evidenciando a importância de considerar as forças em situações de dança e movimento.

Raio-X da questão

Dificuldade Difícil

Bloom Analisar

Leitura alto

Discriminação alto

Peso pedagógico alto

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade multipla

🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ calculativa🧩 desafio

🎯 Conceito central

trabalho e potência

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

trabalho e potência · movimento circular

📚 Reveja

Revisar as fórmulas de trabalho, potência e energia rotacional.

⚠️ Erro mais comum

O aluno pode confundir a fórmula do trabalho com a fórmula da energia cinética, aplicando-a incorretamente ao cálculo da potência.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

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