Considere uma técnica de projeção histórica com momento de inércia I1 = 8,0 kg·m² e velocidade angular ?1 =…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Considere uma técnica de projeção histórica com momento de inércia I1 = 8,0 kg·m² e velocidade angular ?1 = 6,0 rad/s. Ao esportivizar, a posição do corpo aumenta I para I2 = 12,0 kg·m² e a midiatização reduz ? para ?2 = 4,0 rad/s. Discuta quantitativamente como essas transformações alteram L = I·? e K = 1/2 I ?², e as implicações para segurança.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Calcule L1 = I1·?1 = 8,0·6,0 = 48,0 kg·m²/s; L2 = I2·?2 = 12,0·4,0 = 48,0 kg·m²/s (momento angular preservado). K1 = 1/2·8,0·6,0² = 144 J; K2 = 1/2·12,0·4,0² = 96 J. Assim, esportivização (?I) e midiatização (??) mantêm L, mas reduzem energia rotacional de 144 J para 96 J (-48 J, ˜33%), diminuindo energia disponível em impactos e tornando a execução mais segura.
Explicação
A análise mostra que, apesar de o momento angular permanecer constante, a energia cinética rotacional diminui significativamente devido ao aumento do momento de inércia e à redução da velocidade angular. Essa diminuição na energia rotacional implica em menor energia disponível durante impactos, o que pode resultar em uma execução mais segura. Portanto, as transformações discutidas reduzem o risco de lesões ao manter a estabilidade do movimento com menos energia envolvida.
Raio-X da questão
momento de inércia e energia cinética
avaliacao
momento de inércia · energia cinética
Revisar as fórmulas de momento de inércia e energia cinética.
O aluno pode confundir a relação entre momento de inércia e velocidade angular, não percebendo que um aumento no momento de inércia pode levar a uma diminuição na velocidade angular para manter o momento angular constante.
saude
pensamento_critico
cientifico
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