Na aula, Ana gira devagar com os braços abertos. Depois, ela fecha os braços junto ao corpo. O que acontece…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Selecionar e utilizar movimentos corporais de forma consciente e intencional para interagir socialmente em práticas corporais, de modo a estabelecer relações construtivas, empáticas, éticas e de respeito às diferenças.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Na aula, Ana gira devagar com os braços abertos. Depois, ela fecha os braços junto ao corpo. O que acontece com sua velocidade de giro?
- A) Gira para trás.
- B) Fica parado.
- C) Continua na mesma.
- D) Gira mais devagar.
- E) Gira mais rápido.
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- A questão trata da conservação do momento angular. Quando uma pessoa gira sobre o próprio eixo, com atrito desprezível, não há torque externo que altere esse momento, então o produto L = I x ômega permanece constante, em que I é o momento de inércia e ômega é a velocidade angular.
- O momento de inércia depende de como a massa está distribuída em relação ao eixo de rotação. Com os braços abertos, parte da massa de Ana fica afastada do eixo, o que aumenta I e, por consequência, diminui ômega. É por isso que ela gira devagar no início.
- Ao fechar os braços junto ao corpo, a massa se aproxima do eixo. O momento de inércia I diminui.
- Como L precisa permanecer constante e I diminuiu, a velocidade angular ômega aumenta. Portanto, Ana gira mais rápido. A alternativa E está correta e coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas: A) gira para trás seria uma mudança de sentido, o que não é provocado por fechar os braços; B) ficar parado exigiria que o momento angular fosse anulado, o que não ocorre sem torque externo; C) continuar na mesma velocidade contraria a conservação, pois a distribuição de massa mudou; D) girar mais devagar ocorreria se os braços fossem abertos, e não fechados.
💡 Dica: Aplique a conservação do momento angular para encontrar a nova velocidade angular.
Alternativa por alternativa
O aluno confunde a pergunta sobre a velocidade com uma possível mudança de sentido de rotação, ou acredita que o movimento dos braços inverte o giro.
O aluno acredita que o giro cessa quando os braços se fecham, como se o movimento precisasse de um impulso contínuo ou de força para se manter, sem considerar que não há torque externo atuando.
O aluno supõe que, por a pessoa continuar sendo a mesma, sua velocidade de rotação também não muda, sem perceber que a mudança na distribuição da massa altera o momento de inércia.
O aluno inverte a relação entre a distribuição da massa e a velocidade, imaginando que aproximar os braços do corpo tornaria o giro mais lento, quando na verdade a diminuição do momento de inércia faz a velocidade aumentar.
Por que engana: Confundir a relação entre o raio e a velocidade angular, acreditando que a velocidade aumenta com o aumento do raio.
Ao fechar os braços, Ana gira mais rápido, mantendo o mesmo movimento de giro.
Raio-X da questão
conservação do momento angular
avaliacao
conservação do momento angular · inércia rotacional
Revisar a fórmula do momento de inércia e a conservação do momento angular.
Confundir a relação entre o raio e a velocidade angular, acreditando que a velocidade aumenta com o aumento do raio.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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