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Durante um estudo experimental de biomecânica rotacional, uma atleta encontra-se sobre ...
Durante um estudo experimental de biomecânica rotacional, uma atleta encontra-se sobre uma plataforma giratória horizontal que pode girar livremente em torno de um eixo vertical fixo que passa pelo seu centro geométrico. O atrito nos mancais do eixo é desprezível, de modo que não atua torque externo significativo em torno do eixo de rotação. A atleta segura dois halteres idênticos, cada um de massa 𝒎, mantendo inicialmente os braços estendidos horizontalmente, de modo que cada halter esteja a uma distância 𝑹 do eixo de rotação.
O momento de inércia do conjunto “atleta + plataforma”, excluindo os halteres, em relação ao eixo vertical, é 𝑰𝟎. O sistema é posto a girar com velocidade angular inicial 𝝎𝟎. Posteriormente, a atleta recolhe simetricamente os braços, trazendo cada halter para uma distância 𝑹/𝟐 do eixo, conforme ilustrado na figura a seguir.
Figura – Representação esquemática do sistema rotacional:
(a) configuração inicial: atleta girando com velocidade angular 𝝎𝟎, mantendo dois halteres de massa 𝐦 a uma distância 𝑹 do eixo vertical;
(b) configuração final: atleta recolhe simetricamente os braços, posicionando os halteres a uma distância 𝑹/𝟐 do eixo, sem atuação de torque externo em torno do eixo de rotação.
Considere que:
• os halteres podem ser tratados como massas puntiformes;
• o eixo permanece fixo;
• não há torque externo resultante em torno do eixo vertical durante o movimento.
Com base nessas informações, assinale a alternativa que apresenta corretamente a nova velocidade angular 𝝎𝐟 do sistema após o recolhimento dos braços.