Texto: Durante uma pirueta, a ginasta Lara reduz seu momento de inércia de 2,0 kg·m² para 0,5 kg·m²…
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
Texto: Durante uma pirueta, a ginasta Lara reduz seu momento de inércia de 2,0 kg·m² para 0,5 kg·m²; inicialmente ?1 = 1,5 rad/s. Avalie as consequências físicas na velocidade angular ? e na aceleração centrípeta a_c a 0,60 m do eixo. Use L = I·? e a_c = ?²·r.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Cálculo: L = I1·?1 = 2,0·1,5 = 3,0 kg·m²/s (constante). ?2 = L/I2 = 3,0/0,5 = 6,0 rad/s. Aceleração centrípeta a_c = ?2²·r = 6²·0,60 = 36·0,60 = 21,6 m/s². Avaliação: o aumento de ? quadruplica a velocidade angular e eleva a aceleração centrípeta (~21,6 m/s² ˜ 2,16·g), exigindo maior controle muscular e risco aumentado para articulações; recomenda-se técnica progressiva e treinamento de força para segurança.
Explicação
A resposta apresenta o cálculo do momento angular e a nova velocidade angular, demonstrando a conservação do momento angular ao reduzir o momento de inércia. Em seguida, calcula a aceleração centrípeta, que aumenta significativamente devido ao aumento da velocidade angular. A avaliação final destaca as implicações físicas dessa mudança, como a necessidade de maior controle muscular e o aumento do risco de lesões, orientando sobre a importância do treinamento adequado.
Raio-X da questão
momento de inércia e velocidade angular
avaliacao
momentum angular · aceleração centrípeta
Revisar as fórmulas de momento angular e aceleração centrípeta.
O aluno pode confundir a relação entre momento de inércia e velocidade angular, não aplicando corretamente as fórmulas dadas.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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