UFF, Física 1, Prova 2, 2015.2
Um corpo rígido gira em torno de um eixo fixo com energia cinética de rotação constante. Qual das afirmações não é verdadeira?
A) Em qualquer ponto do corpo, a aceleração angular é nula.
B) Um ponto qualquer do corpo, menos no eixo fixo, possui aceleração radial.
C) Se o corpo parar de girar, seu momento de inércia se torna nulo.
D) Todos os pontos do corpo têm a mesma velocidade angular.
E) O momento de inércia é de menor valor se o corpo gira em torno de um eixo que passa pelo seu centro de massa.
Passo 1
Vamos analisar uma por uma das afirmativas:
- Em qualquer ponto do corpo, a aceleração angular é nula.
- Um ponto qualquer do corpo, menos no eixo fixo, possui aceleração radial.
- Se o corpo parar de girar, seu momento de inércia se torna nulo.
- Todos os pontos do corpo têm a mesma velocidade angular.
- O momento de inércia é de menor valor se o corpo gira em torno de um eixo que passa pelo seu centro de massa.
Como a energia cinética de rotação é constante, a velocidade de rotação é constante. Logo, não temos aceleração angular.
Passo 2
A aceleração radial ou centrípeta existe sempre num corpo que gira, mesmo com velocidade uniforme. Ela é “responsável” pela mudança de direção do corpo que ocasiona o giro.
Passo 3
O corpo não precisa estar em rotação para que tenha momento de inércia. A ideia do momento de inércia é entender a rigidez de rotação de um corpo, ou seja, o grau de dificuldade em se alterar o estado de movimento de um corpo em rotação.
Mas a parada é que isso é uma propriedade que o corpo tem, independente se ele estiver girando ou parado. Assim, o corpo não precisa estar em rotação para ter momento de inércia.
Essa afirmativa é falsa.
Passo 4
Sim, a velocidade angular é a variação de ângulo num determinado tempo. Todos os pontos vão apresentar essa mesma variação, já que a velocidade de rotação do corpo é constante.
Passo 5
A relação entre o momento de inércia que passa pelo centro de massa de um corpo rígido e o momento de inércia de outro ponto, paralelo a ele, é dado pelo teorema dos eixos paralelos:
Percebemos que esse momento novo será sempre maior do que o do que passa pelo centro de massa, sendo esse o de menor valor.
Resposta
C) Se o corpo parar de girar, seu momento de inércia se torna nulo.