Em uma dança-luta de matriz regional, um praticante inicia rotação com ?1 = 4,0 rad/s e momento de inércia I1…
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
Em uma dança-luta de matriz regional, um praticante inicia rotação com ?1 = 4,0 rad/s e momento de inércia I1 = 3,0 kg·m². Ao abrir os braços I aumenta para I2 = 6,0 kg·m². Explique, com cálculos e equações, como a conservação do momento angular altera ? e como essa mudança reduz risco de lesão.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Momento angular L = I·? é conservado se não há torque externo: L1 = L2 ? I1·?1 = I2·?2 ? ?2 = I1·?1 / I2 = 3,0·4,0/6,0 = 2,0 rad/s. Energia rotacional: K1 = ½I1?1² = 0,5·3·4² = 24 J; K2 = ½I2?2² = 0,5·6·2² = 12 J (diferença dissipada por músculos/atrito). A redução de ? diminui acelerações centrípetas a_c = ?²r; para r = 0,8 m, a_c1 = 4²·0,8 = 12,8 m/s² e a_c2 = 2²·0,8 = 3,2 m/s², reduzindo forças internas sobre articulações e, portanto, o risco de lesão. Aplicar essa técnica aumenta controle e segurança durante recepções ou quedas.
Explicação
A resposta demonstra a aplicação da conservação do momento angular, mostrando como a variação do momento de inércia afeta a velocidade angular. Os cálculos de energia rotacional e aceleração centrípeta evidenciam a diminuição das forças internas nas articulações, o que é crucial para evitar lesões. Além disso, a técnica discutida melhora o controle e a segurança durante movimentos, como recepções ou quedas.
Raio-X da questão
conservação do momento angular
avaliacao
conservação do momento angular · cálculo de momento de inércia
Revisar a relação entre momento de inércia e velocidade angular.
O aluno pode confundir a relação entre momento de inércia e velocidade angular, não aplicando corretamente a fórmula da conservação do momento angular.
saude
pensamento_critico
cotidiano
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