Ao girar para executar uma raspagem, o corpo do praticante tem momento de inércia I = 1,5 kg·m² e acelera…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Ao girar para executar uma raspagem, o corpo do praticante tem momento de inércia I = 1,5 kg·m² e acelera angularmente de 0 a ? = 8,0 rad/s em ?t = 0,50 s. Calcule o torque médio t necessário. Use t = I·a e a = ??/?t; t em N·m.
- A) t = 30 N·m
- B) t = 8 N·m
- C) t = 2,5 N·m
- D) t = 12 N·m
- E) Torque médio t = 24 N·m.
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. I = 1,5 kg·m^2, velocidade angular inicial = 0, velocidade angular final = 8,0 rad/s e intervalo de tempo = 0,50 s. Queremos o torque médio.
- Calcule a aceleração angular média: alfa = (ômega final - ômega inicial) / intervalo de tempo = (8,0 - 0) / 0,50 = 16 rad/s^2.
- Aplique a relação entre torque e aceleração angular: torque = I x alfa = 1,5 x 16 = 24 N·m.
- Logo, a alternativa correta é a E, com torque médio de 24 N·m, que coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas: a A (30 N·m) não resulta de I x alfa com os dados do enunciado; a B (8 N·m) usa apenas a velocidade final, ignorando a divisão pelo tempo; a C (2,5 N·m) não corresponde a nenhuma combinação correta dos dados; a D (12 N·m) é o produto de I pela velocidade final (1,5 x 8), sem dividir pelo tempo, ou seja, confunde velocidade com aceleração angular.
💡 Dica: Calcule a aceleração angular antes de determinar o torque.
Alternativa por alternativa
Provavelmente errou a multiplicação ou a divisão ao obter a aceleração angular, chegando a um valor de alfa diferente de 16 rad/s^2 (por exemplo, alfa = 20 rad/s^2). O resultado 30 N·m não decorre dos dados do enunciado.
Por que engana: Calcular incorretamente a aceleração angular, confundindo a fórmula do torque com a de força linear.
Acredita que o torque é igual à velocidade angular final de 8 rad/s, ignorando a aceleração e o intervalo de tempo. Não aplica a relação torque = I x alfa.
Combinou os dados de forma arbitrária, sem seguir a relação entre torque, momento de inércia e aceleração angular. O valor 2,5 N·m não tem base física na questão.
Multiplicou o momento de inércia pela velocidade angular final (1,5 x 8 = 12), esquecendo de dividir pelo tempo para obter a aceleração angular. Confunde velocidade angular com aceleração angular.
a = ??/?t = 8,0/0,50 = 16 rad/s²; t = I·a = 1,5·16 = 24 N·m.
Raio-X da questão
torque e aceleração angular
avaliacao
torque e aceleração angular · momentum de inércia
Revisar a relação entre torque, momento de inércia e aceleração angular.
Calcular incorretamente a aceleração angular, confundindo a fórmula do torque com a de força linear.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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