Exercícios Resolvidos de Cálculo do Momento de Inércia em Corpos Extensos

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Enunciado

É possível distinguir entre um ovo cru e um cozido, girando-os sobre uma mesa. Explique como. Além disso, se você parar com os dedos um ovo cru que esteja girando e o soltar rapidamente, ele voltará a girar. Por quê?

Passo 1

Beleza, primeiro vamos pensar na diferença entre um ovo cru e um ovo cozido.

Os dois vão ter a mesma massa, né? Sim, no processo de cocção (essa palavra é bonita né :P) do ovo, não tem como o ovo perder ou ganhar massa. Logo o ovo cru e o ovo cozido possuem a mesma massa.

Agora, pensa comigo, quando você gira um ovo que está cru, a gema e a clara que estão no seu interior, como elas estão moles, elas podem se mover dentro do ovo. E pela inércia, elas vão realizar um movimento centrífugo. Ou seja, elas vão para as extremidades do ovo, tipo assim:

É tipo o que acontece com as suas roupas numa máquina de lavar, elas vão parar lá nas extremidades da máquina!

E o ovo cozido, como funciona?

Num ovo que está cozido, a gema e a clara estão sólidas, logo elas não estão livres para se movimentar dentro do ovo, ou seja, quando você girar o ovo, vai ficar algo tipo assim:

Agora, é só lembrar que o momento de inércia depende da distribuição da massa, e que quanto mais longe ela estiver do eixo de rotação, maior será o momento de inércia. No ovo cru, o momento de inércia é maior, pois a massa está distribuída mais distante do eixo de rotação do que o ovo cozido.

Ao girar os dois ovos sobre uma mesa, o ovo cozido girará mais facilmente do que o ovo cru, pois seu momento de inércia é menor.

Passo 2

Para a segunda questão, temos que pensar no seguinte, a clara e a gema dentro do ovo se movem livremente correto?

Quando eu parar de girar de ovo, a clara e a gema que estão no seu interior ainda estarão se movendo por um certo tempo. Por isso, ao soltar o ovo, como o seu interior estará ainda em movimento, ele iniciará um movimento de rotação novamente.

Resposta

O ovo cozido possuirá um momento de inércia menor e por isso gira mais facilmente que o ovo cru.

O ovo cru continua girando, pois ao para-lo seu interior continua em movimento, o que fará com que ele retorne ao movimento giratório após ser solto.

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