Dois parceiros giram juntos; inicialmente o momento de inércia do par é I1 = 1,50 kg·m² e a velocidade angular…

Questão

Dois parceiros giram juntos; inicialmente o momento de inércia do par é I1 = 1,50 kg·m² e a velocidade angular ?1 = 2,00 rad/s. Ao estender os braços, o momento de inércia aumenta para I2 = 2,40 kg·m². Usando conservação do momento angular L = I·? (sem torques externos), calcule a nova velocidade angular ?2 em rad/s.

1. A) 3.20 rad/s.
2. B) 2.00 rad/s.
3. C) ?2 = 1,25 rad/s (mesma direção de rotação).
4. D) 0.83 rad/s.
5. E) 1.50 rad/s.

✅ Resposta correta: alternativa C

Resolução passo a passo

1. Identifique os dados do enunciado. I1 = 1,50 kg·m², w1 = 2,00 rad/s e I2 = 2,40 kg·m². Pede-se w2. Não há figura, tabela ou gráfico necessário para resolver.
2. Como não há torques externos, o momento angular se conserva: I1 · w1 = I2 · w2.
3. Calcule o momento angular inicial: L = 1,50 × 2,00 = 3,00 kg·m²/s.
4. Isole w2: w2 = L / I2 = 3,00 / 2,40 = 1,25 rad/s. Como a rotação não inverte o sentido, a velocidade mantém a mesma direção.
5. Confira a lógica: o momento de inércia aumentou, então a velocidade angular deve diminuir. Como 1,25 é menor que 2,00, o resultado faz sentido físico.
6. Alternativa A (3,20) está errada, pois seria a velocidade se a razão fosse invertida, como se a velocidade aumentasse ao estender os braços.
7. Alternativa B (2,00) está errada, pois mantém a velocidade inicial, ignorando a conservação do momento angular.
8. Alternativa D (0,83) está errada, pois corresponde a 2,00 / 2,40, ou seja, ignora o momento de inércia inicial.
9. Alternativa E (1,50) está errada, pois é o valor de I1 copiado no lugar da velocidade final.
10. Conclusão: a resposta correta é a alternativa C, em concordância com o gabarito oficial.

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

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

Questões parecidas com resolução

• Em uma atividade experimental no laboratório de física, estudantes observam uma esfera metálica de 0,5 kg deslizando do…
• Durante um experimento prático em laboratório, dois estudantes posicionaram-se em patins sobre uma superfície lisa e bem…
• Durante o preparo de uma peça em um laboratório escolar, um estudante fixa um elástico em um suporte, puxa-o…
• Durante uma prova local de carrinhos de rolimã, estudantes observam que, ao descer uma rua levemente inclinada, seus…
• Em uma usina hidrelétrica, a água armazenada em um reservatório elevado é liberada para passar por turbinas, que geram…
• Durante a safra, trabalhadores colhem e carregam sacos de café de 60 kg por um percurso de aproximadamente 100 metros…

Todas as questões de Colisões e Quantidade de Movimento