Logo Passei Direto
Buscar
Um estudante está sentado em uma cadeira giratória com um peso em cada mão a uma velocidade angular de, ???? = 3,2rev / ???? enquanto ele está com os braços abertos. Neste momento, o sistema (estudante, cadeira e pesos) possuem um momento de inércia I = 8kg.????2. Quando o estudante encolhe os braços, trazendo os pesos para perto do seu peito, ele reduz o momento de inércia, e sua velocidade aumenta para ???? = 7,8rev / ????.
Qual será o momento de inércia quando o estudante aumentar sua velocidade?
a. I =26,25kg.m
b. I =0,410kg.m
c. I = 3,3 kg.m
d. I =8kg.m
e. I = 4,3 kg.m
User badge image
Aprendendo com Desafios

há 5 dias

Respostas

User badge image

Ed Verified user icon

há 5 dias

Para resolver essa questão, podemos usar a conservação do momento angular. O momento angular \( L \) é dado pela relação: \[ L = I \cdot \omega \] onde \( I \) é o momento de inércia e \( \omega \) é a velocidade angular. Como o momento angular é conservado, temos: \[ I_1 \cdot \omega_1 = I_2 \cdot \omega_2 \] onde: - \( I_1 = 8 \, \text{kg.m}^2 \) (momento de inércia inicial) - \( \omega_1 = 3,2 \, \text{rev/s} \) (velocidade angular inicial) - \( \omega_2 = 7,8 \, \text{rev/s} \) (velocidade angular final) - \( I_2 \) é o momento de inércia que queremos encontrar. Primeiro, precisamos converter as velocidades angulares de revoluções por segundo para radianos por segundo, usando a relação \( 1 \, \text{rev} = 2\pi \, \text{rad} \): - \( \omega_1 = 3,2 \, \text{rev/s} \times 2\pi \, \text{rad/rev = 6,4\pi \, \text{rad/s}} \) - \( \omega_2 = 7,8 \, \text{rev/s} \times 2\pi \, \text{rad/rev = 15,6\pi \, \text{rad/s}} \) Agora, aplicamos a conservação do momento angular: \[ 8 \cdot 6,4\pi = I_2 \cdot 15,6\pi \] Cancelando \( \pi \) dos dois lados: \[ 8 \cdot 6,4 = I_2 \cdot 15,6 \] Resolvendo para \( I_2 \): \[ I_2 = \frac{8 \cdot 6,4}{15,6} \] Calculando: \[ I_2 = \frac{51,2}{15,6} \approx 3,29 \, \text{kg.m}^2 \] Assim, a alternativa que mais se aproxima do resultado é: c) \( I = 3,3 \, \text{kg.m}^2 \) Portanto, a resposta correta é a alternativa c).

Essa resposta te ajudou?

0
Dislike0

Ainda com dúvidas?

Envie uma pergunta e tenha sua dúvida de estudo respondida!

Mais perguntas desse material

Um experimento interessante feito em aulas de física experimental consiste em sentar em um banco giratório, com uma estrutura composta por uma roda de bicicleta com chumbo nas bordas, presa a um cabo de vassoura (eixo fixo). O experimento funciona assim: o aluno, inicialmente parado, pega esse sistema em uma das mãos e com a outra mão ele gira a roda no sentido anti-horário. O que acontece com o estudante a seguir? E se o sentido da roda mudar pro outro lado, o que acontece?
Escolha uma opção:
a. O estudante gira a roda inicialmente no sentido anti-horário, como a direção do momento angular pode ser encontrada usando a regra da mão direita, sabemos que o momento angular da roda aponta para cima; como o sistema é isolado, o estudante gira no sentido anti-horário. Quando o estudante troca o lado da roda, fazendo com que ela gire agora no sentido horário, o momento angular do estudante e da roda se somam, fazendo com que o estudante permaneça girando no sentido anti-horário, mesmo com o momento angular da roda sendo negativo.
b. O estudante gira a roda inicialmente no sentido anti-horário, como a direção do momento angular pode ser encontrado usando a regra da mão direita, sabemos que o momento angular da roda aponta para cima e, portanto, o estudante gira no sentido anti-horário. Quando o estudante troca o lado da roda, fazendo com que ela gire agora no sentido horário, o momento angular do estudante e da roda se somam, fazendo com que o estudante gire agora no sentido horário, e com que o momento angular da roda seja negativo.
c. O estudante gira a roda inicialmente no sentido anti-horário, como a direção do momento angular pode ser encontrada usando a regra da mão direita, sabemos que o momento angular da roda aponta para baixo e, portanto, o estudante gira no sentido anti-horário. Quando o estudante troca o lado da roda, fazendo com que ela gire agora no sentido horário, o momento angular do estudante e da roda se somam, fazendo com que o estudante permaneça girando no sentido anti-horário, mesmo com o momento angular da roda sendo negativo.
d. O estudante gira a roda inicialmente no sentido anti-horário, como a direção do momento angular pode ser encontrado usando a regra da mão direita, sabemos que o momento angular da roda aponta para baixo e, portanto, o estudante gira no sentido horário. Quando o estudante troca o lado da roda, fazendo com que ela gire agora no sentido horário, o momento angular do estudante e da roda se somam, fazendo com que o estudante gire agora no sentido anti-horário, e com que o momento angular da roda seja negativo.

Mais conteúdos dessa disciplina