Ao preparar a segunda etapa, ele considera a aceleração da gravidade igual a 10 m s−2 e a velocidade linear do centro de massa do disco desprezível...

Ao preparar a segunda etapa, ele considera a aceleração da gravidade igual a 10 m s−2 e a velocidade linear do centro de massa do disco desprezível em comparação com a velocidade angular. Em seguida, mede a altura do topo do disco em relação ao chão no ponto mais baixo de sua trajetória, obtendo 1/3 da altura da haste do brinquedo. As especificações de tamanho do brinquedo, isto é, de comprimento (C), largura (L) e altura (A), assim como da massa de seu disco de metal, foram encontradas pelo estudante no recorte de manual ilustrado a seguir. Conteúdo: base de metal, hastes metálicas, barra superior, disco de metal. Tamanho (C × L × A): 300 mm × 100 mm × 410 mm Massa do disco de metal: 30 g O resultado do cálculo da etapa 2, em joule, é:

A 4,10 × 10−2
B 8,20 × 10−2
C 1,23 × 10−1
D 8,20 × 104
E 1,23 × 105

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28/07/2023

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Respostas

28.07.2023

Para calcular o resultado da etapa 2, precisamos considerar a altura do topo do disco em relação ao chão no ponto mais baixo da trajetória. Segundo o enunciado, essa altura é 1/3 da altura da haste do brinquedo. A altura da haste do brinquedo é dada como 410 mm. Portanto, a altura do topo do disco é 1/3 de 410 mm, que é igual a 410/3 mm. Agora, vamos calcular a energia potencial gravitacional do disco nessa posição. A fórmula para calcular a energia potencial gravitacional é E = mgh, onde m é a massa do objeto, g é a aceleração da gravidade e h é a altura. No enunciado, é mencionado que a aceleração da gravidade é igual a 10 m/s² e a massa do disco é 30 g. Vamos converter a altura para metros dividindo por 1000: 410/3 mm = 0,410/3 m. Agora, podemos calcular a energia potencial gravitacional: E = (0,030 kg) * (10 m/s²) * (0,410/3 m) Calculando essa expressão, encontramos o resultado de aproximadamente 0,410 J. Portanto, a resposta correta é a alternativa A) 4,10 × 10^(-2) J.