Durante uma técnica de projeção, dois praticantes passam a girar acoplados: momento de inércia combinado…

Questão

Durante uma técnica de projeção, dois praticantes passam a girar acoplados: momento de inércia combinado inicial I1 = 3,20 kg·m² com velocidade angular inicial ?1 = 2,50 rad/s. Ao recolherem braços e pernas, o momento combinado reduz para I2 = 1,80 kg·m². Usando conservação do momento angular, determine a velocidade angular final ?2 e calcule a variação da energia cinética rotacional ?K. Discuta como esse aumento de velocidade/energia afeta medidas de segurança ao concluir a projeção.

✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.

Resposta esperada

Modelo de resposta: Momento angular inicial L = I1·?1 = 3,20·2,50 = 8,00 kg·m²/s. Pela conservação, ?2 = L/I2 = 8,00/1,80 = 4,444... ˜ 4,44 rad/s. Energia rotacional inicial K1 = ½·I1·?1² = 0,5·3,20·(2,50)² = 0,5·3,20·6,25 = 10,0 J. Energia rotacional final K2 = ½·I2·?2² = 0,5·1,80·(4,444...)² ˜ 0,9·19,753 = 17,78 J. Variação ?K = K2-K1 ˜ 17,78-10,00 = 7,78 J (a energia rotacional aumenta). Interpretação de segurança: o aumento de energia decorre do trabalho interno realizado ao recolher membros; maior ?2 e maior energia rotacional significam maior velocidade de rotação e maior energia a ser dissipada na finalização da projeção, exigindo controle para reduzir risco de impacto. Medidas práticas: controlar amplitude do giro, modular a força de entrada e usar tatame adequado para dissipar energia adicional.

Explicação

A solução utiliza a conservação do momento angular para calcular a nova velocidade angular após a redução do momento de inércia, demonstrando como a velocidade aumenta. A variação da energia cinética rotacional é calculada, mostrando que a energia aumenta com a diminuição do momento de inércia, o que implica em maior velocidade e energia a serem controladas na finalização da projeção. A discussão sobre segurança ressalta a importância de medidas práticas para mitigar os riscos associados ao aumento da energia rotacional.

Raio-X da questão

Questões parecidas com resolução

• Em uma movimentação giratória, um praticante tem momento de inércia I1 = 4,0 kg·m² com velocidade angular ?1 = 2,0…
• Um praticante de capoeira tem momento de inércia inicial I1 = 2,50 kg·m² e gira com velocidade angular ?1 = 4,00 rad/s…
• Em uma figura, um dançarino com momento de inércia inicial I1 = 1,20 kg·m² gira com velocidade angular ?1 = 1,50 rad/s…
• Durante uma projeção giratória, um lutador reduz seu momento de inércia de I1 = 6,0 kg·m² para I2 = 4,0 kg·m². A…
• Durante uma volta acrobática, um praticante de 60 kg reduz seu momento de inércia de I1 = 2,0 kg·m² para I2 = 0,80…
• Num giro conjunto, o sistema tem momento de inércia inicial I1 = 2,0 kg·m² e velocidade angular ?1 = 2,0 rad/s. Ao…

Todas as questões de Lutas do mundo