Considere uma estação espacial em formato de anel de raio igual a e massa igual a . Para que um tripulante da estação espacial sinta, sobre a superfície do anel, uma aceleração de queda livre efetiva igual a (use ), determine a velocidade angular (em ) e o momento angular (em ) da estação espacial girando em torno de seu eixo de simetria. O momento de inércia de um anel, com relação ao seu eixo de simetria, é igual a sua massa vezes o raio ao quadrado.
A. e
B. e
C. e
D. e
E. e
Passo 1
Essa aceleração de queda livre é uma aceleração centrípeta, analogamente a aceleração na Terra. Então:
Usando a relação entre velocidade linear e velocidade angular:
Temos que:
Passo 2
Substituindo os dados do enunciado:
Beleza, já temos metade da resposta!
Passo 3
Agora, só falta calcular o momento angular:
Substituindo os valores:
Show! Suave né?
Resposta
Alternativa C