Um sistema composto por uma barra rígida de massa M e compr...

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Q3877826 Física
Um sistema composto por uma barra rígida de massa M e comprimento L, conectada a um disco de massa m e raio R, é montado conforme a figura a seguir. Ambos os corpos possuem densidade uniforme e estão conectados por um pino liso. A barra está suspensa também por um pino liso, localizado em sua extremidade superior, permitindo que o sistema oscile livremente como um pêndulo físico.

Imagem associada para resolução da questão

Considere que não há atrito nos eixos de rotação e que o sistema está sujeito à aceleração da gravidade g. sobre o movimento do conjunto e analise as asserções e a relação proposta entre elas.

I - O sistema oscila com um período maior com um pino liso conectando a barra e o disco do que quando esses objetos estão rigidamente conectados,

PORQUE

II - a presença do disco livre na extremidade inferior aumenta o momento de inércia total do sistema em relação ao ponto de suspensão.

A respeito das asserções, é correto afirmar que
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Trata-se da questão 28 da prova

Gabarito preliminar: B

Gabarito definitivo: D

.

Prova:

https://arquivos.qconcursos.com/prova/arquivo_prova/145714/fcm-2026-if-am-professor-ebtt-area-disciplina-fisica-prova.pdf

Gabarito Preliminar:

https://concurso8.fundacaocefetminas.org.br/documentos/GABARITOPRELIMINAR130639062694906147583.pdf

Gabarito Definitivo:

https://concurso8.fundacaocefetminas.org.br/documentos/GabaritoFinal25130639076362796024776.pdf

Pensei da seguinte forma:

(i) Período = 2.pi.raiz(I/mgL). Quando houver maior momento de inércia (I), maior será o período. Portanto, item I correto

(ii) O disco livre aumenta o momento de inércia do conjunto, pois passa-se a considerar também sua rotação em torno do seu CM (acréscimo do termo mR²/2). Como I é maior, T também será.

Dessa forma a letra B seria o gabarito. Contudo, o gabarito foi alterado para a letra D.

A única motivação que encontrei para a mudança de gabarito é a seguinte: A questão não afirma se o disco, quando livre, é posto para rotacionar em torno do seu CM. Caso não esteja rotacionando, o momento de inércia vai ser o mesmo do que quando estiver preso, pois não existirão os efeitos da sua rotação em torno do seu CM, o que faria o item I estar errado.

Caso alguém possa elucidar de uma melhor forma essa questão, agradeço.

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