Colégio Santa Dorotéia Área de Ciências da Natureza Disciplina: Física Ano: 1º - Ensino Médio Professor: Newton Barroso

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Thais Henriques
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1 Área de Ciência da Natureza Diciplina: Ano: º - Enino Médio Profeor: Newton Barroo Atividade para Etudo Autônomo Data: 5 / 6 / 09 ASSUNTO: MCU (CAP. 9) Aluno(a): N o : Turma: ) (UFU 08) Auma que a dimenõe da engrenagen e do pneu de uma bicicleta ejam a indicada abaixo. a) Coniderando-e o ponto x e y indicado na figura, qual dele terá menor velocidade linear? EXPLIQUE ua repota. b) Pedalando em uma bicicleta com a dimenõe decrita, um ciclita foi intruído de que, para vencer uma corrida, deve e manter à velocidade contante de 65 km h durante toda a prova. Qual o número de pedalada por egundo que ele deve dar para manter a velocidade indicada? ) (Enem 08) Viando a melhoria etética de um veículo, o vendedor de uma loja ugere ao conumidor que ele troque a roda de eu automóvel de aro 5 polegada para aro 7 polegada, o que correponde a um diâmetro maior do conjunto roda e pneu. Dua conequência provocada por ea troca de aro ão: a) Elevar a poição do centro de maa do veículo tornando-o mai intável e aumentar a b) Abaixar a poição do centro de maa do veículo tornando-o mai intável e diminuir a c) Elevar a poição do centro de maa do veículo tornando-o mai etável e aumentar a d) Abaixar a poição do centro de maa do veículo tornando-o mai etável e diminuir a e) Elevar a poição do centro de maa do veículo tornando-o mai etável e diminuir a velocidade do automóvel em relação à indicada no velocímetro.

Suponha também que todo o dente de cada engrenagem ão iguai e que a engrenagem A poui 00 dente e gira no entido anti-horário a 40 rpm. Já a engrenagen B e C pouem 0 e 00 dente, repectivamente.

2 TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: ANALISE a figura a eguir e RESPONDA à() quetão(õe). ) (UEL 08) SUPONHA que a máquina de tear indutrial (na figura acima), eja compota por engrenagen (A, B e C), conforme a figura a eguir. Suponha também que todo o dente de cada engrenagem ão iguai e que a engrenagem A poui 00 dente e gira no entido anti-horário a 40 rpm. Já a engrenagen B e C pouem 0 e 00 dente, repectivamente. Com bae no conhecimento obre movimento circular, ASSINALE a alternativa correta quanto à velocidade e ao entido. a) A engrenagem C gira a 800 rpm e entido anti-horário. b) A engrenagem B gira 40 rpm e entido horário. c) A engrenagem B gira a 800 rpm e entido anti-horário. d) A engrenagem C gira a 80 rpm e entido anti-horário. e) A engrenagem C gira a 8 rpm e entido horário.

3 4) (UFRGS 07) Em voo horizontai de aeromodelo, o peo do modelo é equilibrado pela força de utentação para cima, reultante da ação do ar obre a ua aa. Um aeromodelo, preo a um fio, voa em um círculo horizontal de 6m de raio, executando uma volta completa a cada 4. Sua velocidade angular, em rad, e ua aceleração centrípeta, em m, valem, repectivamente, a) e 6. b) / e /. c) / e /4. d) /4 e /4. e) /4 e /6. 5) (UFPR 07) O raio da roda de uma bicicleta é de 5 cm. No centro da roda há uma engrenagem cujo raio é de 4 cm. Ea engrenagem, por meio de uma corrente, é acionada por outra engrenagem com raio de 8 cm, movimentada pelo pedal da bicicleta. Um ciclita deloca-e fazendo uo dea bicicleta, endo gato a cada trê volta do pedal. Aim, DETERMINE: (Ob.: repreente a contante pi apena por π. Não é neceário ubtituir o eu valor numérico no cálculo.) a) A velocidade angular da engrenagem do pedal, em radiano por egundo. b) O valor aboluto da velocidade linear de um do elo da corrente que liga a engrenagem do pedal à engrenagem do centro da roda. c) A ditância percorrida pela bicicleta e o ciclita mantiver a velocidade contante, na condiçõe citada no enunciado do problema, durante 5 minuto. 6) (Efomm 07) Conidere uma polia girando em torno de eu eixo central, conforme figura abaixo. A velocidade do ponto A e B ão, repectivamente, 60 cm e 0, m. A ditância AB vale 0 cm. O diâmetro e a velocidade angular da polia, repectivamente, valem: a) 0 cm e,0 rad/ b) 0 cm e,5 rad/ c) 40 cm e,0 rad/ d) 50 cm e 0,5 rad/ e) 60 cm e,0 rad/

7) (UFPA 06) Durante o fetejo do Círio de Nazaré, em Belém, uma da atraçõe é o parque de brinquedo ituado ao lado da Baílica, no qual um do brinquedo mai cobiçado é a rodagigante, que gira com

4 7) (UFPA 06) Durante o fetejo do Círio de Nazaré, em Belém, uma da atraçõe é o parque de brinquedo ituado ao lado da Baílica, no qual um do brinquedo mai cobiçado é a rodagigante, que gira com velocidade angular ω, contante. Coniderando-e que a velocidade ecalar de um ponto qualquer da periferia da roda é V m e que o raio é de 5 m, pode-e afirmar que a frequência de rotação f, em hertz, e a velocidade angular ω, em rad, ão repectivamente iguai a: a) b) c) d) e) 5 5 e 5 e 5 e 5 e 5 e SOLUÇÃO: Repota da quetão : a) O ponto x e y encontram-e obre dico que giram com a mema velocidade angular por terem o memo eixo de rotação. Sendo aim: vb vc ωb ωc R R b c Como Rc Rb vc v b. Portanto, o ponto y terá maior velocidade linear. b) Da relação anterior, vem: vb vc vb 65,6 R R 6 0 b b a c v v 5,4 m v πf R 5,4,4 f 0,8 f a a a a a 4,8 Hz 4

5 Repota da quetão : [A] O aumento do diâmetro da roda caua uma elevação na altura do carro, elevando também o eu centro de maa, tornando o veículo mai intável. Como a grandeza medida pelo velocímetro é a velocidade angular e não a linear, a medição feita por ele não irá mudar. Já a velocidade do automóvel (dada por v ωr) irá aumentar devido ao aumento do diâmetro da roda do carro, reultando num valor uperior ao medido pelo velocímetro. Repota da quetão : [D] O entido de giro da engrenagen A, B e C erão, repectivamente: anti-horário, horário e antihorário. Quanto a frequência de cada engrenagem, como ela etão acoplada por uma correia, a velocidade uperficial de cada uma dela deve er igual entre i, endo: v v v πr f πr f πr f A B C A A B B C C Como o raio da engrenagen tem uma relação direta com o número de dente que cada uma poui, podemo calcular a frequência de cada engrenagem com ete parâmetro. RAfA RBfB RCfC fb 00 fc fb fb 400 rpm fc fc 80 rpm 00 Repota da quetão 4: [B] A velocidade angular ω em rad é: rad ω π π ω π rad T 4 E a aceleração centrípeta é calculada com: π π c ac ω R rad 6 m a m Repota da quetão 5: a) Velocidade angular da engrenagem do pedal ω p : π ωp T p O período da engrenagem do pedal T p é: tempo Tp Tp nº volta π π ωp ωp ωp π rad Tp 5

6 b) A velocidade linear do elo da corrente v c é dada por: v ω R v π rad 8 cm v 4π cm c p p c c c) Para calcular a ditância percorrida pela bicicleta d no intervalo de tempo dado, neceitamo aber a velocidade da bicicleta v b, ma primeiramente temo que relacionar o período da coroa do pedal T p com o período da catraca T c e com o período da roda T. b Rp Rc 8 cm 4 cm Tc Tp Tc Tc Como o período da catraca e da roda ão iguai, podemo calcular a velocidade da bicicleta. π Rb π 5 cm vb vb vb 0πcm, πcm Tb Finalmente, para a ditância percorrida, uamo o tempo dado em egundo: m d v b t d, π 00 d 60 πm Repota da quetão 6: [C] Dado: va 60cm ; vb 0,m 0cm ; AB 0cm. Da figura dada: R R AB R R 0. A B B A O doi ponto têm mema velocidade angular. va vb 60 0 ωa ωb RA 0 R A RA 0 cm. R R R R 0 A B A A O diâmetro da polia é igual ao dobro do raio do ponto A. D RA D 40 cm. A velocidade angular da polia é igual à do ponto A. va 60 ω ωa ω rad. RA 0 Repota da quetão 7: [C] V V πr f f f Hz. πr π5 0 π ω π f π ω rad/. 0 π 5 6

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