Você está de pé sobre uma plataforma sem atrito, que gira com uma rapidez angular de
. De onde veio este aumento de energia?
Passo 1
Então, vamos começar resumindo o que a questão está dizendo. Você está em uma plataforma que não tem atrito e que está girando a uma velocidade angular de 1,5 revoluções por segundo. O conteúdo que vamos usar aqui é a energia rotacional, que é a energia que um objeto tem devido ao seu movimento de rotação. Para resolver essa questão, vamos precisar entender como calcular essa energia e descobrir de onde ela veio.
Passo 2
Primeiro, precisamos calcular a energia rotacional da plataforma. A fórmula para a energia rotacional (
) é:
Onde:
-
é o momento de inércia da plataforma (uma medida de como a massa está distribuída em relação ao eixo de rotação). -
é a velocidade angular em radianos por segundo.
Mas, como a questão não nos dá o momento de inércia, podemos focar no conceito de onde está vindo essa energia em vez de calcular o valor exato.
Passo 3
Sabendo que a plataforma não tem atrito, não há energia sendo perdida para o ambiente. Então, a energia que está fazendo a plataforma girar deve ter vindo de algum lugar. Geralmente, quando algo começa a girar, é necessário aplicar uma força que faz um torque, ou seja, uma força que causa a rotação.
Resposta
O aumento de energia veio do trabalho realizado por uma força ou torque que fez a plataforma girar a essa rapidez angular.
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