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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 pos...

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.

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Avaliação I - Individual dinamica corpos rigidos
5 pág.

Dinâmica de Corpos Rígidos UNIASSELVI IERGSUNIASSELVI IERGS

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Para calcular o momento angular do sistema como um todo, podemos utilizar a fórmula: L = I * w Onde L é o momento angular, I é o momento de inércia e w é a velocidade angular. Para um sistema binário de estrelas, o momento de inércia pode ser calculado como: I = m1 * r1^2 + m2 * r2^2 Onde m1 e m2 são as massas das estrelas, r1 e r2 são as distâncias das estrelas ao centro de massa. Podemos calcular o centro de massa do sistema como um todo utilizando a fórmula: r = (m1 * r1 + m2 * r2) / (m1 + m2) Substituindo os valores, temos: r = (1x10^27 kg * 0 m + 5x10^27 kg * 1x10^11 m) / (1x10^27 kg + 5x10^27 kg) = 1x10^11 m A distância do centro de massa a cada estrela é: r1 = 5x10^27 kg * 1x10^11 m / (1x10^27 kg + 5x10^27 kg) = 8,33x10^10 m r2 = 1x10^27 kg * 1x10^11 m / (1x10^27 kg + 5x10^27 kg) = 1,67x10^10 m O momento de inércia é então: I = 1x10^27 kg * (8,33x10^10 m)^2 + 5x10^27 kg * (1,67x10^10 m)^2 = 3,47x10^48 kg.m² A velocidade angular é dada por: w = v / r Onde v é a velocidade linear e r é a distância do centro de massa. Substituindo os valores, temos: w = 3x10^5 m/s / 1x10^11 m = 3x10^-6 rad/s Finalmente, podemos calcular o momento angular: L = I * w = 3,47x10^48 kg.m² * 3x10^-6 rad/s = 1,04x10^43 kg.m²/s Portanto, a alternativa correta é a letra c) 5x10^43 kg.m²/s.

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