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Um dançarino tem momento de inércia I = 5,0 kg·m². Para iniciar um giro com aceleração angular a = 2,0 rad/s²…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Questão

Um dançarino tem momento de inércia I = 5,0 kg·m². Para iniciar um giro com aceleração angular a = 2,0 rad/s², calcule o torque t necessário (t = I·a).

  1. A) t = 5 N·m
  2. B) t = 15 N·m
  3. C) t = 20 N·m
  4. D) t = 2 N·m
  5. E) t = 10 N·m

✅ Resposta correta: alternativa E

Resolução passo a passo

  1. Identifique os dados do enunciado. O momento de inércia é I = 5,0 kg·m² e a aceleração angular é a = 2,0 rad/s².
  2. Aplique a relação entre torque, momento de inércia e aceleração angular, que é t = I·a.
  3. Substitua os valores: t = 5,0 · 2,0 = 10 N·m. Confira a unidade: kg·m² multiplicado por rad/s² resulta em N·m, pois 1 N = kg·m/s² e o radiano é adimensional.
  4. Compare com as alternativas. O resultado 10 N·m corresponde à alternativa E, que coincide com o gabarito oficial.
  5. Por que as outras estão erradas. A (5 N·m) ignora a aceleração angular e considera apenas o momento de inércia. B (15 N·m) não resulta de nenhuma multiplicação correta dos dados. C (20 N·m) seria obtido se a aceleração fosse elevada ao quadrado ou multiplicada por 4. D (2 N·m) ignora o momento de inércia e considera apenas a aceleração angular.

💡 Dica: Aplique a fórmula do torque usando os dados fornecidos.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimental

Considerou apenas o momento de inércia e desprezou a aceleração angular, como se t fosse igual a I.

B Erradaerro: Procedimental

Combinou os valores com uma operação incorreta, por exemplo somando ou multiplicando por um fator que não existe na fórmula (como 5 · 3).

C Erradaerro: Conceituala que mais engana

Elevou a aceleração angular ao quadrado (2,0² = 4) ou usou uma fórmula com a² em vez de a, confundindo com grandezas de movimento linear ou energia.

Por que engana: O aluno pode confundir a fórmula do torque e aplicar incorretamente os valores, resultando em um cálculo errado.

D Erradaerro: Procedimental

Ignorou o momento de inércia e usou apenas a aceleração angular como se fosse o torque.

E Correta

t = I·a = 5,0·2,0 = 10 N·m; unidade N·m (torque no sentido do giro).

Raio-X da questão

Dificuldade Média
Bloom Aplicar
Leitura medio
Discriminação alto
Peso pedagógico alto
Autonomia do enunciado completo
Cobertura da habilidade unica
🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ calculativa🧩 desafio
🎯 Conceito central

torque e momento de inércia

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

torque e momento de inércia · aceleração angular

📚 Reveja

Revisar a relação entre torque, momento de inércia e aceleração angular.

⚠️ Erro mais comum

O aluno pode confundir a fórmula do torque e aplicar incorretamente os valores, resultando em um cálculo errado.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cientifico

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