Quando a velocidade angular de um objeto aumenta, seu momento angular pode ou não aumentar também. Dê um exemplo no qual o momento angular aumenta e um no qual ele não aumenta.
Passo 1
Beleza, então a questão está falando sobre velocidade angular e momento angular. A gente precisa entender como esses dois conceitos se relacionam. Vamos precisar saber que o momento angular (
) depende tanto da velocidade angular (
) quanto da distribuição de massa do objeto (momentos de inércia,
).
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar a fórmula do momento angular:
Aqui,
é o momento angular,
é o momento de inércia, e
é a velocidade angular.
Passo 3
Agora, para que o momento angular aumente quando a velocidade angular aumenta, o momento de inércia precisa permanecer o mesmo ou aumentar. Por exemplo, se você está girando uma roda de bicicleta e de repente agranda o raio sem mudar a velocidade, o momento de inércia aumenta e, se a velocidade angular também aumentar, o momento angular aumenta.
Passo 4
Por outro lado, o momento angular pode não aumentar mesmo com o aumento da velocidade angular se o momento de inércia diminuir. Um exemplo clássico disso é um patinador artístico. Quando ele puxa os braços para perto do corpo enquanto gira, o momento de inércia diminui. Se a velocidade angular aumenta nesse processo, mas a diminuição de
compensa, o momento angular pode permanecer constante.
Resposta
Quando a velocidade angular de um objeto aumenta com o momento de inércia constante ou aumentando, seu momento angular também aumenta. Exemplo: uma roda de bicicleta que aumenta sua velocidade angular sem alterar sua distribuição de massa. Já quando a velocidade angular aumenta enquanto o momento de inércia diminui, o momento angular pode não aumentar. Exemplo: um patinador que puxa os braços para reduzir seu momento de inércia enquanto gira mais rápido.