GeraProva GeraProva Provas com IA para professores do Brasil
Educação FísicaCrianças pequenas (4a-5a11m)Difícil⏱ medio

Um líder gira sozinho com momento de inércia I1 = 1,80 kg·m² a ?1 = 3,00 rad/s. Em seguida, uma parceira…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Questão

Um líder gira sozinho com momento de inércia I1 = 1,80 kg·m² a ?1 = 3,00 rad/s. Em seguida, uma parceira junta-se ao líder e os dois passam a girar solidariamente; a parceira contribui com I2 = 2,20 kg·m². Considerando ausência de torque externo, qual será a velocidade angular final ?f do par?

  1. A) ?f = 3,25 rad/s
  2. B) ?f = 2,00 rad/s
  3. C) ?f = 1,35 rad/s.
  4. D) ?f = 0,90 rad/s
  5. E) ?f = 1,00 rad/s

✅ Resposta correta: alternativa C

Resolução passo a passo

  1. Identifique o princípio. Sem torque externo, o momento angular total do sistema se conserva: L_inicial = L_final.
  2. Calcule o momento angular inicial, que é só do líder: L = I1 x ω1 = 1,80 x 3,00 = 5,40 kg·m²/s.
  3. Calcule o momento de inércia final do par girando solidariamente: I_total = I1 + I2 = 1,80 + 2,20 = 4,00 kg·m².
  4. Aplique a conservação: 5,40 = 4,00 x ωf, logo ωf = 5,40 / 4,00 = 1,35 rad/s.
  5. Conclusão: a alternativa C está correta e coincide com o gabarito oficial. As outras estão erradas: A (3,25) seria maior que a velocidade inicial, o que não faz sentido, pois ao aumentar a inércia a velocidade cai; B (2,00) resulta de dividir 5,40 por 2,70, um total de inércia incorreto; D (0,90) resulta de dividir 5,40 por um denominador de 6,00, que não corresponde a nenhuma soma válida; E (1,00) não decorre de nenhuma relação física da conservação do momento angular.

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

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Conceituala que mais engana

Acredita que a velocidade angular aumenta quando a parceira se junta, como se a massa extra acelerasse o conjunto. Na verdade, aumentar a inércia sem torque externo reduz a velocidade angular.

Por que engana: O aluno pode confundir a relação entre momento de inércia e velocidade angular, aplicando a fórmula de forma incorreta.

B Erradaerro: Procedimental

Calcula corretamente o momento angular inicial (5,40), mas divide por um momento de inércia total errado, provavelmente 2,70, em vez de 4,00. Erro de soma dos momentos de inércia.

C Correta

Conservação do momento: I1·?1 = (I1+I2)·?f ? ?f = (1,80·3,00)/(1,80+2,20) = 5,40/4,00 = 1,35 rad/s.

D Erradaerro: Procedimental

Divide o momento angular inicial por um denominador incorreto de 6,00, obtido ao somar termos indevidos ao momento de inércia total. Ele não aplica a soma correta I1 + I2.

E Erradaerro: Conceitual

Não aplica a conservação do momento angular e apresenta um valor sem relação com os dados, possivelmente por chute ou por tratar a velocidade final como resultado de uma divisão arbitrária. Falta relacionar L inicial com L final.

Raio-X da questão

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

conservação do momento angular

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

conservação do momento angular · cálculo de velocidade angular

📚 Reveja

Revisar a conservação do momento angular em sistemas isolados.

⚠️ Erro mais comum

O aluno pode confundir a relação entre momento de inércia e velocidade angular, aplicando a fórmula de forma incorreta.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

Questões parecidas com resolução

🔎 Procurar outra questão

Procure no banco do GeraProva pelo tema ou por um trecho do enunciado. Cada questão já vem com resolução comentada e a análise de cada alternativa.

Professor: monte a prova com questões como esta, com gabarito e folha de respostas, em 30 segundos. Ver planos · Blog

Ocorreu um erro inesperado. Recarregar X

Rejoining the server...

Rejoin failed... trying again in seconds.

Failed to rejoin.
Please retry or reload the page.

The session has been paused by the server.

Failed to resume the session.
Please retry or reload the page.