Logo Passei Direto
Buscar

Física

Outros
Uma esfera de 2 kg e diâmetro de 10 cm rola sem deslizar por um plano inclinado, sem atrito. A altura inicial da qual ela é solta é 20 cm. Com base nessa situação, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
Assinale a alternativa CORRETA:
( ) A velocidade final da esfera é 1,25 m/s.
( ) A velocidade angular final da esfera é de 15 rad/s.
( ) Se a esfera fosse de diâmetro menor, rolaria mais rápido.
( ) Se a esfera fosse substituída por um bloco sem atrito, desceria a inclinação mais devagar.
A V - V - F - F.
B F - F - V - V.
C V - F - F - V.
D F - V - V - F.
User badge image
Testando o Conhecimento

ano passado

Respostas

User badge image

Ed Verified user icon

ano passado

Vamos analisar cada uma das afirmações sobre a esfera que rola sem deslizar: ( ) A velocidade final da esfera é 1,25 m/s. Para calcular a velocidade final, podemos usar a conservação de energia. A energia potencial inicial (mgh) se transforma em energia cinética de translação e de rotação. A altura inicial é 20 cm (0,2 m), então a energia potencial inicial é \( mgh = 2 \cdot 9,8 \cdot 0,2 = 3,92 \, J \). A energia cinética total é a soma da energia cinética de translação \((\frac{1}{2}mv^2)\) e da energia cinética de rotação \((\frac{2}{5}mv^2)\). Ao resolver, encontramos que a velocidade final não é 1,25 m/s. Portanto, essa afirmação é falsa (F). ( ) A velocidade angular final da esfera é de 15 rad/s. A velocidade angular \(\omega\) está relacionada à velocidade linear \(v\) pela relação \(v = r\omega\). Como a esfera tem um raio de 0,05 m, e a velocidade final não é 1,25 m/s, a velocidade angular também não será 15 rad/s. Portanto, essa afirmação é falsa (F). ( ) Se a esfera fosse de diâmetro menor, rolaria mais rápido. O diâmetro não afeta a velocidade de rotação em um plano inclinado sem atrito, pois a velocidade final depende da altura inicial e não do tamanho da esfera. Portanto, essa afirmação é falsa (F). ( ) Se a esfera fosse substituída por um bloco sem atrito, desceria a inclinação mais devagar. Um bloco que desliza sem atrito não tem a mesma distribuição de energia que uma esfera que rola. A esfera converte parte de sua energia em energia rotacional, enquanto o bloco apenas converte energia potencial em energia cinética de translação. Portanto, essa afirmação é verdadeira (V). Assim, a sequência correta é: F - F - F - V. Portanto, a alternativa correta é a B) F - F - V - V.

Essa resposta te ajudou?

0
Dislike0

Ainda não achou a resposta?

  • Integrado com os principais modelos de IA do mercado
  • Respostas em segundos
  • IA treinada para estudantes brasileiros.
PasseIA logoEvolua sua forma de estudar

Cadastre-se ou realize login

Ainda com dúvidas?

Envie uma pergunta e tenha sua dúvida de estudo respondida!

Essa pergunta também está no material:

Mais perguntas desse material

Mais conteúdos dessa disciplina