Um casal de dançarinos executa a seguinte sequência: o líder (m1 = 70 kg) ergue a seguidora (m2 = 50 kg)…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais, tecnologias e possíveis soluções para as demandas que envolvem a geração, o transporte, a distribuição e o consumo de energia elétrica, considerando a disponibilidade de recursos, a eficiência energética, a relação custo/benefício, as características geográficas e ambientais, a produção de resíduos e os impactos socioambientais e culturais.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um casal de dançarinos executa a seguinte sequência: o líder (m1 = 70 kg) ergue a seguidora (m2 = 50 kg) verticalmente h = 0,60 m em t = 0,80 s. Em seguida, os dois giram rigidamente a uma distância r = 0,90 m do eixo comum com período T = 1,20 s. Considere g = 10 m/s². Calcule: (a) trabalho e potência média para erguer m2; (b) momento de inércia I do sistema tratando cada pessoa como massa pontual à distância r; (c) momento angular L e energia cinética rotacional K. Apresente cálculos e equações.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
W = m2·g·h = 50·10·0,60 = 300 J. Potência média P = W/t = 300/0,80 = 375 W. I = (m1 + m2)·r^2 = 120·(0,90)^2 = 120·0,81 = 97,2 kg·m². ? = 2p/T = 2p/1,20 = 5,236 rad/s. L = I·? = 97,2·5,236 ˜ 5,09×10^2 kg·m²/s. K = ½ I ?^2 = 0,5·97,2·(5,236)^2 ˜ 1,33×10^3 J. Pressupostos: massas tratadas como pontuais a r, despreza-se rotação interna dos corpos e perdas por atrito/vento.
Explicação
Os cálculos realizados utilizam as fórmulas apropriadas para trabalho, potência, momento de inércia, momento angular e energia cinética rotacional, considerando as massas como pontuais e a distância do eixo. A aplicação das leis da física garante que os resultados obtidos refletem com precisão as condições do sistema em questão. Além disso, a consideração de variáveis como tempo e aceleração gravitacional é essencial para a correta determinação das grandezas físicas envolvidas.
Raio-X da questão
trabalho e potência
avaliacao
trabalho e potência · momentum angular
Revisar as fórmulas de trabalho, potência e momento de inércia.
O aluno pode confundir a fórmula do trabalho com a da energia cinética, aplicando-a incorretamente ao calcular o trabalho realizado.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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