Exemplo de momento de inércia

25 exemplos de perguntas sobre momento de inércia

Momento de inércia de uma partícula

1. Uma bola com massa de 100 gramas está presa a uma corda de 30 cm de comprimento, conforme mostrado na figura. Momen inersia a bola em relação ao eixo AB está...
Discussão
Exemplo de momento de inércia 1Sabe-se que:
O eixo de rotação é AB.
Massa da bola (m) = 100 gramas = 100/1000 = 0,1 quilogramas
Distância da bola ao eixo de rotação (r) = 30 cm = 0,3 metros
Perguntado: Momento de inércia da bola (I)
Resposta:
Eu = sr.2 = (0,1 kg)(0,3 m)2
I = (0,1 kg)(0,09 m2)
I = 0,009 kg m2

2. Massa da bola m1 é 100 gramas e a massa da bola é m2 tem massa de 200 gramas. Duas bolas estão conectadas por um fio de 60 cm de comprimento e massa desprezível. O eixo AB está localizado no meio do fio. O momento de inércia das duas bolas em relação ao eixo AB é…
Discussão
Exemplo de momento de inércia 2Sabe-se que:
Massa da bola 1 (m1) = 100 gramas = 100/1000 = 0,1 quilogramas
A distância da bola 1 ao eixo de rotação (r)1) = 30 cm = 30/100 = 0,3 metros
Massa da bola 2 (m2) = 200 gramas = 200/1000 = 0,2 quilogramas
A distância da bola 2 ao eixo de rotação (r)2) = 30 cm = 30/100 = 0,3 metros
Perguntado: Momento de inércia do sistema de duas bolas
Resposta:
Eu = m1 r12 +m2 r22
I = (0,1 kg)(0,3 m)2 + (0,2 kg)(0,3 m)2
I = (0,1 kg)(0,09 m2) + (0,2 kg)(0,09 m2)
I = 0,009 kg m2 + 0,018 kg m2
I = 0,027 kg m2

3. Massa da bola m1 é 200 gramas e a massa da bola é m2 tem massa de 100 gramas. As duas bolas estão conectadas por um fio de 60 cm de comprimento, cuja massa é desprezada. O eixo AB está localizado na bola m.2O momento de inércia do sistema das duas bolas em relação ao eixo AB é…
Discussão
Exemplo de momento de inércia 3Sabe-se que:
Massa da bola 1 (m1) = 200 gramas = 200/1000 = 0,2 quilogramas
A distância da bola 1 ao eixo de rotação (r)1) = 60 cm = 60/100 = 0,6 metros
Massa da bola 2 (m2) = 100 gramas = 100/1000 = 0,1 quilogramas
A distância da bola 2 ao eixo de rotação (r)2) = 0 metros
Perguntado: Momento de inércia do sistema de duas bolas
Resposta:
Eu = m1 r12 +m2 r22
I = (0,2 kg)(0,6 m)2 + (0,2 kg)(0)2
I = (0,2 kg)(0,36 m2) + 0
I = 0,072 kg m2

4. Cada bola tem uma massa de 100 gramas e está conectada por um fio de massa desprezível. O comprimento do fio é de 60 cm e a largura é de 30 cm. Determine o momento de inércia do sistema de bolas em relação ao eixo AB…
Discussão
Exemplo de momento de inércia 4Sabe-se que:
Massa da bola 1 (m1) = m2 =m3 =m4 = 100 gramas = 100/1000 = 0,1 quilogramas
A distância da bola 1 ao eixo de rotação (r)1) = 30 cm = 30/100 = 0,3 metros
A distância da bola 2 ao eixo de rotação (r)2) = 30 cm = 30/100 = 0,3 metros
A distância da bola 3 ao eixo de rotação (r)3) = 30 cm = 30/100 = 0,3 metros
A distância da bola 4 ao eixo de rotação (r)4) = 30 cm = 30/100 = 0,3 metros
Perguntado: Momento de inércia do sistema de esferas
Resposta:
Eu = m1 r12 +m2 r22 +m3 r32 +m4 r42
I = (0,1 kg)(0,3 m)2 + (0,1 kg)(0,3 m)2 + (0,1 kg)(0,3 m)2 + (0,1 kg)(0,3 m)2
I = (0,1 kg)(0,09 m2) + (0,1 kg)(0,09 m2) + (0,1 kg)(0,09 m2) + (0,1 kg)(0,09 m2)
I = 0,036 kg m2

5. Observe a imagem abaixo. Quatro partículas, cada uma com massa de 4m (a uma distância r do centro), 3m (a uma distância r do centro), 2m (a uma distância 2r do centro) e 2m (a uma distância r do centro). O sistema está no plano xy. Se o sistema for girado em torno do eixo x, então o momento de inércia do sistema será…
A 5 m rmomento de inércia 1
B. 7 m r     
C. 5 m r2
D. 6 m r2
E. 7 m r2

Discussão:
Conhecido :
Sabe-se que:
m1 = 4m (distância r do centro), m2 = 3m (distância r do centro), m3 = 2m (distância 2r do centro), m4 = 2m (distância r do centro)
Perguntado :
Momento de inércia (I)?
Jawab :
Fórmula para o momento de inércia de uma partícula :
Eu = sr.2
O sistema é girado em torno do eixo x de forma que m2 dan m4 está no eixo de rotação. Como está no eixo de rotação, r2 e r4 vale zero.
I1 =m1 r12 = 4mr2
I2 =m2 r22 = 3m (0)2 = 0
I3 =m3 r32 = 2m (2r)2 = 2m (4r2) = 8mr2
I4 =m4 r42 = 2m (0)2 = 0
Momento de inércia do sistema :
Eu = eu1 + I2 + I3 + I4
Eu = 4mr2 + 8mr2
Eu = 12mr2

6. A barra AB tem uma massa de 3 kg e, quando girada em torno de B, seu momento de inércia é de 27 kg m².2Se girado em torno do ponto C, o momento de inércia torna-se…
A. 70 kg m2
B. 76 kg m2momento de inércia 2
C. 92 kg m2
D. 98 kg m2
E. 108 kg m2
Discussão:

Conhecido :
m = 3 kg
IB = 27 kg m2
Perguntado :
IC ?
Jawab :
IB = Sr.2
27 kg m2 = (3 kg)(r2)
27 kg m2 / 3 kg = r2
9 m2 = r2
r = 3 m
Comprimento AB = comprimento AC = 3 metros

Momento de Inércia a haste quando girada em torno de C:
IC = Sr.2
IC = (3 kg)(6 m)2
IC = (3 kg)(36 m2) = 108 kg m2

7.

Dinâmica rotacional (momento de inércia) - Discussão de perguntas e respostas para o Exame Nacional de Física de 2013 para o Ensino Médio - 1Duas bolas, consideradas como partículas, estão conectadas por um cabo de aço, conforme mostrado na figura. Se as massas das bolas P e Q são 600 gramas e 400 gramas, respectivamente, então o momento de inércia do sistema das duas bolas em relação ao eixo AB é…

A. 0,008 kg.m2
B. 0,076 kg.m2
C. 0,124 kg.m2
D. 0,170 kg.m2
E. 0,760 kg.m2

Discussão
Conhecido :
Massa da bola P (mP) = 600 gramas = 0,6 kg
Massa da bola Q (mQ) = 400 gramas = 0,4 kg
A distância da bola P ao eixo de rotação (r)P) = 20 cm = 0,2 metros
A distância da bola Q ao eixo de rotação (r)Q) = 50 cm = 0,5 metros
Perguntado : Momen inersia (I) sistema em relação ao eixo ou eixo de rotação AB
Jawab :

Fórmula para o momento de inércia de uma partícula :
Eu = sr.2
Descrição: I = momento de inércia, m = massa da partícula, r = distância da partícula ao eixo de rotação
Momento de inércia da bola P
IP = (mP)(rP2) = (0,6)(0,2)2 = (0,6)(0,04) = 0,024 kg m2
Momento de inércia da bola Q
IQ = (mQ)(rQ2) = (0,4)(0,5)2 = (0,4)(0,25) = 0,1 kg m2
Momento de inércia de um sistema de partículas :
Eu = euP + IQ = 0,024 + 0,1 = 0,124 kg m2
A resposta correta é C.

8.

Dinâmica rotacional (momento de inércia) - Discussão de perguntas e respostas para o Exame Nacional de Física de 2013 para o Ensino Médio - 2Duas bolas conectadas por um fio (a massa do fio é desprezada) estão dispostas como mostrado na figura. A magnitude do seu momento de inércia é…

A. 20 x 10-3 kg.m2
B. 25 x 10-3 kg.m2
C. 11 x 10-2 kg.m2
D. 55 x 10-2 kg.m2
E. 80 x 10-2 kg.m2

Discussão
Conhecido :
Massa da bola A (mA) = 200 gramas = 0,2 kg
Massa da bola B (mB) = 400 gramas = 0,4 kg
A distância entre a bola A e o eixo de rotação (r)A) = 0
A distância entre a bola B e o eixo de rotação (r)B) = 25 cm = 0,25 metros
Perguntado Momento de inércia (I) do sistema
Jawab :
Momento de inércia da bola A
IA = (mA)(rA2) = (0,2)(0)2 = 0
Momento de inércia da bola B
IB = (mB)(rB2) = (0,4)(0,25)2 = (0,4)(0,0625) = 0,025 kg m2
Momento de inércia de um sistema de partículas :
Eu = euA + IB = 0 + 0,025 = 0,025 kg m2 = 25 x 10-3 quilogramas m2
A resposta correta é B.

9.
Dinâmica rotacional (momento de inércia) - Discussão de perguntas e respostas para o Exame Nacional de Física de 2013 para o Ensino Médio - 3Observe a imagem de duas bolas conectadas por um fio. Comprimento do fio = 12 m, l1 = 4 m e a massa do fio é ignorada, então a magnitude do momento de inércia do sistema é…
A. 52,6 kg m2
B. 41,6 kg m2
C. 34,6 kg m2
D. 22,4 kg m2
E. 20,4 kg m2
Discussão
Conhecido :
Massa da bola A (mA) = 0,2 kg
Massa da bola B (mB) = 0,6 kg
A distância entre a bola A e o eixo de rotação (r)A) = 4 metros
A distância entre a bola B e o eixo de rotação (r)B) = 12 – 4 = 8 metros
Perguntado Momento de inércia (I) do sistema
Jawab :
Momento de inércia da bola A
IA = (mA)(rA2) = (0,2)(4)2 = (0,2)(16) = 3,2 kg m2
Momento de inércia da bola B
IB = (mB)(rB2) = (0,6)(8)2 = (0,6)(64) = 38,4 kg m2
Momento de inércia de um sistema de partículas :
Eu = euA + IB = 3,2 + 38,4 = 41,6 kg m2
A resposta correta é B.

Momento de inércia de um corpo rígido

10. Uma barra maciça tem massa de 2 kg e comprimento de 2 metros. Determine o momento de inércia da barra se o eixo de rotação estiver localizado no meio da barra!
Discussão
Exemplo de momento de inércia 5Sabe-se que:
Massa da barra sólida (M) = 2 kg
Comprimento da haste sólida (L) = 2 metros
Perguntado: Momen inersia
Resposta:
A fórmula para o momento de inércia de uma barra, se o eixo de rotação estiver localizado no meio da barra, é:
I = (1/12) ML2
I = (1/12) (2 kg)(2 m)2
I = (1/12) (2 kg)(4 m2)
I = (1/12)(8 kg m2)
I = 8/12 kg m2
I = 2/3 kg m2

11. Uma barra maciça tem massa de 2 kg e comprimento de 2 metros. Determine o momento de inércia da barra se o eixo de rotação estiver localizado em uma das extremidades da barra!
Discussão
Exemplo de momento de inércia 6Sabe-se que:
Massa da barra sólida (M) = 2 kg
Comprimento da haste sólida (L) = 2 metros
Perguntado: Momen inersia
Resposta:
A fórmula para o momento de inércia de uma barra, se o eixo de rotação estiver localizado em uma das extremidades da barra, é:
I = (1/3) ML2
I = (1/3) (2 kg)(2 m)2
I = (1/3) (2 kg)(4 m2)
I = (1/3)(8 kg m2)
I = 8/3 kg m2

12. Determine o momento de inércia de um disco sólido com massa de 10 kg e raio de 0,1 metros, se o eixo de rotação estiver no centro do disco, como mostrado na figura!
Discussão
Exemplo de momento de inércia 7Sabe-se que:
Massa do disco sólido (M) = 10 kg
Raio do disco sólido (L) = 0,1 metros
Perguntado: Momento de inércia de um disco sólido
Resposta:
A fórmula para o momento de inércia da barra, se o eixo de rotação estiver localizado no centro do disco, é:
I = (1/2) ML2
I = (1/2) (10 kg)(0,1 m)2
I = (1/2) (10 kg)(0,01 m2)
I = (1/2)(0,1 kg m2)
I = 0,05 kg m2

13. Determine o momento de inércia de uma bola sólida com massa de 20 kg e raio de 0,1 metros, se o eixo de rotação estiver no centro da bola, como mostrado na figura!
Discussão
Exemplo de momento de inércia 8Sabe-se que:
Massa da bola sólida (M) = 20 kg
O raio de uma esfera sólida (L) = 0,1 metros
Perguntado: Momen inersia
Resposta:
A fórmula para o momento de inércia de uma barra, se o eixo de rotação estiver localizado no centro de uma esfera sólida, é:
I = (2/5) ML2
I = (2/5)(20 kg)(0,1 m)2
I = (2/5)(20 kg)(0,01 m2)
I = (2/5)(0,2 kg m2)
I = 0,4/5 kg m2
I = 0,08 kg m2

14. Determine o momento de inércia de uma esfera fina e oca com massa de 0,5 kg e raio de 0,1 metros, se o eixo de rotação estiver no centro da esfera, como mostrado na figura!
Discussão
Exemplo de momento de inércia 9Sabe-se que:
Massa da bola fina (M) = 0,5 kg
Raio da esfera fina (L) = 0,1 metros
Perguntado: Fórmula do momento de inércia
Resposta:
A fórmula para o momento de inércia de uma barra, se o eixo de rotação estiver localizado no centro de uma esfera fina, é:
I = (2/3) ML2
I = (2/3) (0,5 kg)(0,1 m)2
I = (2/3) (0,5 kg)(0,01 m2)
I = (2/3)(0,005 kg m2)
I = 0,01/3 kg m2

15. Uma placa retangular maciça tem massa de 2 kg, comprimento de 0,5 metros e largura de 0,2 metros. Determine o momento de inércia da placa maciça se o eixo de rotação estiver no centro da placa, como mostrado na figura!
Discussão
Exemplo de momento de inércia 10Sabe-se que:
Massa de uma placa sólida retangular (M) = 2 kg
Comprimento da placa (a) = 0,5 metros
Largura da placa (b) = 0,2 metros
Perguntado: Fórmula do momento de inércia
Resposta:
A fórmula para o momento de inércia de uma placa sólida retangular, se o eixo de rotação estiver localizado no centro da placa sólida, é:
I = (1/12) M (a2 + B2)
I = (1/12)(2)(0,52 + 0,22)
I = (2/12)(0,25 + 0,04)
I = (1/6)(0,29)
I = 0,29/6 kg m2

16. A seguir, apresenta-se uma afirmação sobre os fatores do movimento rotacional.

(1) Velocidade angular

(2) Posição do eixo de rotação

(3) Forma do objeto

(4) Massa de um objeto

Os fatores que influenciam a magnitude do momento de inércia são...

A. (1), (2), (3) e (4)

B. (1), (2) e (3)

C. (1), (3) e (4)

D. (2), (3) e (4)

E. (2) e (4) apenas

Discussão

Fórmula do momento de inércia:

I = Σm r 2

Descrição: m = massa do objeto, r = distância do eixo de rotação.

Com base nesta fórmula, conclui-se que o momento de inércia é influenciado pela posição do eixo de rotação (2) e pela massa do objeto (4).

A resposta correta é E.

17. Duas bolas, consideradas como partículas, estão conectadas por um cabo de aço, conforme mostrado na figura. Se as massas das bolas P e Q são 600 gramas e 400 gramas, respectivamente, então o momento de inércia do sistema das duas bolas em relação ao eixo AB é…

Discussão sobre o momento de inércia 1

A. 0,008 kg m 2

B. 0,076 kg m 2

C. 0,124 kg m 2

D. 0,170 kg m 2

E. 0,760 kg m 2

Discussão

Sabe-se que :

O eixo de rotação é AB.

m p = 600 gramas = 0,6 kg, m q = 400 gramas = 0,4 kg

r <sub>p</sub> = 20 cm = 0,2 m, r<sub> q</sub> = 50 cm = 0,5 m

Pergunta : Qual é o momento de inércia do sistema?

Responder :

I = m p r p 2 + m q r q 2

I = (0,6 kg)(0,2 m) ² + (0,4 kg)(0,5 m) ²

I = (0,6 kg)(0,04 m² ) + (0,4 kg)(0,25 m² )

I = 0,024 kg m 2 + 0,1 kg m 2

I = 0,124 kg m²

A resposta correta é C.

18. O momento de inércia de um objeto em rotação em torno de um ponto fixo é influenciado por...

A. massa do objeto

B. volume do objeto

C. densidade do objeto

D. aceleração angular de rotação

E. velocidade angular inicial

Discussão

Fórmula do momento de inércia:

I = ∑mr 2

Descrição: I = momento de inércia, m = massa, r = distância do eixo de rotação

A resposta correta é A.

19. Uma barra AB de 2 kg gira em torno do ponto A e seu momento de inércia é 8 kg m² . Se ela girar em torno do ponto central O (AO = OB), seu momento de inércia se tornará...

A. 2 kg m2Discussão sobre o momento de inércia 2

B. 4 kg m 2

C. 8 kg m 2

D. 12 kg m 2

E. 16 kg m 2

Discussão

Sabe-se que:

Massa da barra AB (m) = 2 kg

Se for girado em torno do ponto A de modo que o raio de rotação (r) seja igual à distância AB = r, então o momento de inércia (I) será igual a 8 kg m².

Pergunta: Se for girado em torno do ponto O de modo que o raio de rotação (r) = distância AO = distância OB = 1/2 r, então o momento de inércia torna-se (I) = ……

Resposta:

Eu = Sr. 2

8 kg m 2 = (2 kg) r 2

8 m 2 = (2) r 2

r 2 = 8 m 2 / 2

r 2 = 4 m 2

r = 2 metros

Se for girado em torno do ponto O de modo que 1/2 r = 1 metro, então o momento de inércia se torna:

I = mr² = (2 kg)(1 m) ² = (2 kg)(1 m² ) = 2 kg m²

A resposta correta é A.

20. Duas bolas, consideradas como partículas, estão conectadas por um cabo de aço, conforme mostrado na figura. Se as massas das bolas P e Q são 600 gramas e 400 gramas, respectivamente, então o momento de inércia do sistema das duas bolas em relação ao eixo AB é…

A. 0,008 kg.m2Discussão sobre o momento de inércia 3

B. 0,076 kg.m²

C. 0,124 kg.m 2

D. 0,170 kg.m 2

E. 0,760 kg.m 2

Discussão

Sabe-se que :

A massa da bola P (m P ) = 600 gramas = 0,6 kg

A massa da bola Q (m Q ) = 400 gramas = 0,4 kg

Distância da bola P ao eixo de rotação (r P ) = 20 cm = 0,2 metros

Distância da bola Q ao eixo de rotação (rQ ) = 50 cm = 0,5 metros

Pergunta : Qual é o momento de inércia (I) do sistema em relação ao eixo ou eixo de rotação AB?

Jawab :
Fórmula para o momento de inércia de uma partícula :

Eu = Sr. 2

Descrição: I = momento de inércia, m = massa da partícula, r = distância da partícula ao eixo de rotação

Momento de inércia da bola P

Eu P = (m P )(r P 2 ) = (0,6)(0,2) 2 = (0,6)(0,04) = 0,024 kg m 2

Momento de inércia da bola Q

I Q = (m Q )(r Q 2 ) = (0,4)(0,5) 2 = (0,4)(0,25) = 0,1 kg m 2

Momento de inércia de um sistema de partículas :

I = I P + I Q = 0,024 + 0,1 = 0,124 kg m 2

A resposta correta é C.

21. Duas bolas conectadas por um fio (a massa do fio é desprezada) estão dispostas como mostrado na figura. A magnitude do seu momento de inércia é…

A. 20 x 10-3 kg.m2Discussão sobre o momento de inércia 4

B. 25 x 10 -3 kg.m 2

C. 11 x 10 -2 kg.m 2

D. 55 x 10 -2 kg.m 2

E. 80 x 10 -2 kg.m 2

Discussão

Sabe-se que :

Massa da bola A (m A ) = 200 gramas = 0,2 kg

Massa da bola B (m B ) = 400 gramas = 0,4 kg

A distância entre a bola A e o eixo de rotação (r A ) = 0

A distância entre a bola B e o eixo de rotação (r B ) = 25 cm = 0,25 metros

Pergunta : Momento de inércia (I) do sistema

Responder :

Momento de inércia da bola A

I A = (m A )(r A 2 ) = (0,2)(0) 2 = 0

Momento de inércia da bola B

I B = (m B )(r B 2 ) = (0,4)(0,25) 2 = (0,4)(0,0625) = 0,025 kg m 2

Momento de inércia de um sistema de partículas :

I = I A + I B = 0 + 0,025 = 0,025 kg m 2 = 25 x 10 -3 kg m 2

A resposta correta é B.

22. Quatro partículas com massas diferentes estão localizadas no mesmo plano, na posição mostrada na figura. O momento de inércia do sistema com eixo horizontal p é…

A. 17 mb2Discussão sobre o Exame Nacional de Física para o Ensino Médio de 2016-38

B. 22 mb 2

C. 27 mb 2

D. 31 mb 2

E. 33 mb 2

Discussão

Eixo de rotação = linha horizontal p

Sabe-se que:

Massa da partícula A (m A ) = m

Massa da partícula B (m B ) = 2m

Massa da partícula C (m C ) = 3m

Massa da partícula D (m D ) = 4m

Distância da partícula A ao eixo de rotação (r A ) = b

Distância da partícula B ao eixo de rotação (r B ) = b

Distância da partícula C ao eixo de rotação (r C ) = 2b

Distância da partícula D ao eixo de rotação (r D ) = 2b

Pergunta: Momento de inércia de um sistema com eixo horizontal p

Resposta:

Eu = mA rA2 +mB rB2 +mC rC2 +mD rD2

Eu = (m)(b) 2 + (2m)(b) 2 + (3m)(2b) 2 + (4m)(2b) 2

Eu = mb 2 + 2 mb 2 + (3m)(4b 2 ) + (4m)(4b 2 )

Eu = mb 2 + 2 mb 2 + 12 mb 2 + 16 mb 2

I = 31 mb 2

A resposta correta é D.

23. Observe a seguinte imagem!

Quatro partículas estão conectadas por uma haste de massa desprezível. O momento de inércia do sistema em relação ao eixo que passa por m₁ e m₂ é …

A. 1/200 kg.m2Discussão sobre o Exame Nacional de Física para o Ensino Médio de 2016-39

B. 1/300 kg.m²

C. 1/400 kg.m 2

D. 1/600 kg.m 2

E. 1/800 kg.m 2

Discussão

Sabe-se que:

Massa da partícula 1 (m 1 ) = 1/4 kg

Massa da partícula 2 (m 2 ) = 1/2 kg

Massa da partícula 3 (m 3 ) = 1/4 kg

Massa da partícula 4 (m 4 ) = 1/4 kg

Distância da partícula 1 ao eixo de rotação (r 1 ) = 0

Distância da partícula 2 ao eixo de rotação (r 2 ) = 0

Distância da partícula 3 ao eixo de rotação (r 3 ) = 10 cm = 10/100 metros = 1/10 metros

Distância da partícula 4 ao eixo de rotação (r 4 ) = 10 cm = 10/100 metros = 1/10 metros

Pergunta: Momento de inércia do sistema

Resposta:

Eu = m1 r12 +m2 r22 +m3 r32 +m4 r42

I = (1/4)(0) ² + (1/2)(0) ² + (1/4)(1/10) ² + (1/4)(1/10) ²

I = 0 + 0 + (1/4)(1/100) + (1/4)(1/100)

I = 1/400 + 1/400

Eu = 2/400

I = 1/200 kg.m²

A resposta correta é A.

24. Duas bolas, consideradas como partículas, estão conectadas por um cabo de aço, conforme mostrado na figura. Se as massas das bolas P e Q são 600 gramas e 400 gramas, respectivamente, então o momento de inércia do sistema das duas bolas em relação ao eixo AB é…

A. 0,008 kg m2Movimento rotacional - Exame Nacional de Física para o Ensino Médio e Ensino Médio Islâmico 2012 - 6
B. 0,076 kg m2
C. 0,124 kg m2
D. 0,170 kg m2
E. 0,760 kg m2

Discussão
Conhecido :
O eixo de rotação é AB.
mp = 600 gramas = 0,6 kg, mq = 400 gramas = 0,4 kg
rp = 20 cm = 0,2 m, rq = 50 cm = 0,5 m
Perguntado Qual é o momento de inércia do sistema?
Jawab :
Eu = mp rp2 +mq rq2
I = (0,6 kg)(0,2 m)2 + (0,4 kg)(0,5 m)2
I = (0,6 kg)(0,04 m2) + (0,4 kg)(0,25 m2)
I = 0,024 kg m2 + 0,1 kg m2
I = 0,124 kg m2
A resposta correta é C.

25. Dois objetos rígidos, um cilindro e uma esfera, estão sobre uma superfície plana. Ambos os objetos são puxados pela mesma força, com o ponto de contato em seu centro, e possuem a mesma velocidade inicial. Qual das seguintes afirmações está correta?

(1) Se os raios de ambos os objetos forem iguais e o chão for liso, então a velocidade de ambos os objetos será sempre a mesma.

(2) Se o raio da bola for maior e o chão for áspero, a velocidade dos dois objetos será sempre a mesma.

(3) Se os raios não forem iguais e o piso for escorregadio, então a velocidade final dos dois objetos será a mesma, desde que as velocidades iniciais sejam diferentes.

(4) Se os raios não forem iguais e o chão for escorregadio, a velocidade dos dois objetos será sempre diferente.

Discussão

Momento de inércia de um cilindro sólido = 1/2 mR²

Momento de inércia de uma esfera sólida = 2/5 mR²

Suponha que as massas e os raios de ambos os objetos sejam iguais; então, o momento de inércia do cilindro é maior (1/2), enquanto o momento de inércia da esfera sólida é menor (2/5). Portanto, a velocidade da esfera é maior porque seu momento de inércia é menor.

Se o raio da esfera for maior, o momento de inércia da esfera aumenta e pode igualar o momento de inércia do cilindro. Portanto, as velocidades da esfera e do cilindro podem ser iguais.

Declaração correta (2)

 

Fonte da pergunta:

Questões de Física para o Exame Nacional do Ensino Médio/Ensino Técnico

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