Discuta e calcule para uma demonstração de luta adaptada: um voluntário de massa m = 14 kg descreve rotação…

Questão

Discuta e calcule para uma demonstração de luta adaptada: um voluntário de massa m = 14 kg descreve rotação com raio R = 0,40 m; ?_i = 3,0 rad/s reduz para ?_f = 1,0 rad/s em ?t = 1,2 s por atrito no tatame. (a) Calcule ?K_rotacional; (b) torque médio t; (c) potência média dissipada. Comente como acolchoamento (esportivização) e câmera em slow-motion (midiatização) mudam medidas e percepção.

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

Resposta esperada

I = m R² = 14·(0,4)² = 2,24 kg·m². K_i = ½ I ?_i² = 0,5·2,24·(3,0)² = 10,08 J. K_f = 0,5·2,24·(1,0)² = 1,12 J. ?K = K_f - K_i = -8,96 J (8,96 J dissipados). a = (?_f - ?_i)/?t = (1,0-3,0)/1,2 = -1,667 rad/s². t = I a = 2,24·(-1,667) ˜ -3,73 N·m (torque que retarda a rotação). Potência média P_avg = ?K/?t = -8,96/1,2 ˜ -7,47 W (˜7,47 W dissipados). Comentário: aumentar acolchoamento eleva perdas por fricção/absorção e pode reduzir acelerações e torques máximos (mais seguro); câmera slow-motion não altera forças, mas evidencia detalhes temporais (picos de aceleração) e pode influenciar decisões pedagógicas e percepção de risco.

Explicação

Os cálculos realizados demonstram a dissipação de energia na forma de trabalho negativo devido ao atrito, evidenciando a relação entre a variação da energia cinética rotacional e o torque médio aplicado. A análise do acolchoamento e da câmera em slow-motion destaca como a segurança e a percepção de movimento podem ser alteradas, influenciando tanto a performance quanto a aprendizagem. Esses fatores são essenciais para entender as dinâmicas de movimento e a segurança em atividades físicas.

Raio-X da questão

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