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Um sistema binário de estrelas consiste em um par de estrelas que giram ao redor do seu respectivo centro de massa. Considere que duas estrelas po...

Um sistema binário de estrelas consiste em um par de estrelas que giram ao redor do
seu respectivo centro de massa. Considere que duas estrelas possuem 1x10^11 m entre elas
e possuem massas de 1x10^27 kg e 5x10^27 kg. Se ambas possuírem velocidade igual a
3x10^5 m/s, calcule qual o momento angular do sistema como um todo e assinale a
alternativa CORRETA:


A 1,6x10^44 kg.m²/s.
B 2,5x10^42 kg.m²/s.
C 5x10^43 kg.m²/s.
D 2,5x10^43 kg.m²/s.

Essa pergunta também está no material:

Avaliação Final (Objetiva) - Dinâmica de Corpos Rígidos
7 pág.

Dinâmica de Corpos Rígidos UniasselviUniasselvi

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O momento angular do sistema como um todo pode ser calculado pela fórmula L = Iw, onde I é o momento de inércia e w é a velocidade angular. Como o sistema é composto por duas estrelas, podemos calcular o momento de inércia total utilizando a fórmula I = I1 + I2, onde I1 e I2 são os momentos de inércia de cada estrela em relação ao centro de massa do sistema. O momento de inércia de cada estrela pode ser calculado pela fórmula I = (2/5)mr², onde m é a massa da estrela e r é a distância entre a estrela e o centro de massa do sistema. Como as estrelas estão a uma distância de 1x10^11 m uma da outra, podemos considerar que o centro de massa do sistema está no ponto médio entre elas, ou seja, a uma distância de 5x10^10 m de cada estrela. Assim, temos: - Momento de inércia da estrela 1: I1 = (2/5) * 1x10^27 * (5x10^10)^2 = 5x10^47 kg.m² - Momento de inércia da estrela 2: I2 = (2/5) * 5x10^27 * (5x10^10)^2 = 1,25x10^49 kg.m² - Momento de inércia total: I = I1 + I2 = 1,3x10^49 kg.m² A velocidade angular do sistema pode ser calculada pela fórmula w = v/r, onde v é a velocidade linear das estrelas e r é a distância entre elas. Assim, temos: - Velocidade angular: w = 3x10^5 / 1x10^11 = 3x10^-6 rad/s Substituindo os valores na fórmula do momento angular, temos: - Momento angular do sistema: L = Iw = 1,3x10^49 * 3x10^-6 = 3,9x10^43 kg.m²/s Portanto, a alternativa correta é a letra C) 5x10^43 kg.m²/s.

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