Lição de casa da aula: Momento de Inércia Física • 9º Ano

Nesta atividade, nós vamos praticar a calcular a massa angular, chamada momento de inércia, de objetos rotativos de várias formas regulares.

Q1:

Qual das seguintes fórmulas relaciona corretamente o momento de inércia de um objeto, 𝐼, com a massa do objeto, 𝑚, e a distância do objeto a partir do eixo em torno do qual roda, 𝑑?

  • A𝐼=𝑚𝑑
  • B𝐼=𝑚𝑑
  • C𝐼=𝑚𝑑
  • D𝐼=𝑚𝑑
  • E𝐼=𝑚𝑑

Q2:

Qual das seguintes opções indica corretamente as unidades SI do momento de inércia?

  • Akg2⋅m2
  • Bkg/m2
  • Ckg2⋅m
  • Dkg⋅m2
  • E()kgm

Q3:

Um aro fino tem um raio de 1,25 m e uma massa de 750 g. O aro consegue rodar em torno de um eixo que o interseta nos pontos A e B, como se mostra com a seta azul no diagrama. O aro consegue rodar em torno de um eixo que interseta a reta que passa por A e B e não interseta o aro, como se mostra pela seta laranja. Qual é a diferença do momento de inércia do aro em torno destes dois eixos?

Q4:

A Terra tem uma massa de 5,97×10 kg e um raio de 6‎ ‎370 km.

Se se assumir que a Terra é uma esfera sólida de densidade uniforme, qual é o seu momento de inércia?

  • A3,23×10 kg⋅m2
  • B3,04×10 kg⋅m2
  • C2,42×10 kg⋅m2
  • D9,69×10 kg⋅m2
  • E1,94×10 kg⋅m2

Se a Terra fosse um disco, qual seria o seu momento de inércia?

  • A2,42×10 kg⋅m2
  • B5,41×10 kg⋅m2
  • C4,84×10 kg⋅m2
  • D1,21×10 kg⋅m2
  • E1,90×10 kg⋅m2

Q5:

Um objeto com uma massa 15 µg pode mover-se ao longo de uma trajetória circular que tem um raio de 25 cm. Qual é o momento de inércia do objeto em torno do centro da trajetória?

  • A3,8×10 kg⋅m2
  • B1,7×10 kg⋅m2
  • C9,4×10 kg⋅m2
  • D9,4×10 kg⋅m2
  • E3,8×10 kg⋅m2

Q6:

Considere dois paralelepípedos. Cada um pode ser posto a girar em torno do seu centro de massa, como se mostra no diagrama. Os paralelepípedos têm a mesma massa e o mesmo momento de inércia. Qual das opções seguintes é uma afirmação verdadeira em relação à comparação dos comprimentos dos paralelepípedos, 𝑐 e 𝑐, com as suas larguras, 𝑙 e 𝑙?

  • A𝑐𝑐=𝑙𝑙
  • B𝑐𝑐=𝑙𝑙
  • C(𝑐𝑐)=(𝑙𝑙)
  • D(𝑐𝑐)=(𝑙𝑙)
  • E𝐿𝑐=𝑙𝑙

Q7:

Os objetos apresentados no diagrama rodam em torno do mesmo eixo e têm o mesmo momento de inércia e o mesmo raio. Qual é a razão da massa da esfera oca para a massa da esfera sólida?

Q8:

Os objetos apresentados no diagrama rodam em torno do mesmo eixo e têm o mesmo momento de inércia. O raio de ambos os objetos, 𝑟, é de 25 cm. Qual é a razão da massa do aro fino para a massa do disco?

Q9:

Os objetos apresentados no diagrama rodam em torno do mesmo eixo e têm o mesmo momento de inércia. O raio do disco, 𝑟, é igual ao raio externo do anel, 𝑟. O raio interno do anel, 𝑟, é 90% do raio exterior do anel. Qual é a razão da massa do disco para a massa do anel? Apresente a resposta com dois algarismos significativos.

Q10:

Os objetos mostrados no diagrama giram em torno do mesmo eixo e têm o mesmo momento de inércia. O raio 𝑟 de ambos os objetos é o mesmo. Qual é a relação entre a massa do disco e a massa do arco?

Esta lição inclui 2 perguntas adicionais para assinantes.

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