Questão comentada: Movimento Circular Uniforme

Leia o resumo “Como ocorre o Movimento Circular Uniforme?” e resolva os exercícios abaixo.

1. (UEM) Sobre o movimento circular uniforme, assinale o que for correto.

01. Período é o intervalo de tempo que um móvel gasta para efetuar uma volta completa.
02. A frequência de rotação é dada pelo número de voltas que um móvel efetua por unidade de tempo.
04. A distância que um móvel em movimento circular uniforme percorre ao efetuar uma volta completa é diretamente proporcional ao raio de sua trajetória.
08. Quando um móvel efetua um movimento circular uniforme, sobre ele atua uma força centrípeta, a qual é responsável pela mudança na direção da velocidade do móvel.
16. O módulo da aceleração centrípeta é diretamente proporcional ao raio de sua trajetória.

2. (ENEM) Para serrar os ossos e carnes congeladas, um açougueiro utiliza uma serra de fita que possui três polias e um motor. O equipamento pode ser montado de duas formas diferentes, P e Q. Por questão de segurança, é necessário que a serra possua menor velocidade linear.

Foto: Enem / Reprodução
Foto: Enem / Reprodução

Por qual montagem o açougueiro deve optar e qual a justificativa desta opção?

a) Q, pois as polias 1 e 3 giram com velocidades lineares iguais em pontos periféricos e a que tiver maior raio terá menor frequência.
b) Q, pois as polias 1 e 3 giram com frequências iguais e a que tiver maior raio terá menor velocidade linear em um ponto periférico.
c) P, pois as polias 2 e 3 giram com frequências diferentes e a que tiver maior raio terá menor velocidade linear em um ponto periférico.
d) P, pois as polias 1 e 2 giram com diferentes velocidades lineares em pontos periféricos e a que tiver menor raio terá maior frequência.
e) Q, pois as polias 2 e 3 giram com diferentes velocidades lineares em pontos periféricos e a que tiver maior raio terá menor frequência.

3. (UFRGS) A figura apresenta esquematicamente o sistema de transmissão de uma bicicleta convencional.

Na bicicleta, a coroa A conecta-se à catraca B através da correia P. Por sua vez, B é ligada à roda traseira R, girando com ela quando o ciclista está pedalando.

Foto: UFRGS / Reprodução
Foto: UFRGS / Reprodução

Nesta situação, supondo que a bicicleta se move sem deslizar, as magnitudes das velocidades angulares, ωA, ωB e ωR, são tais que
a) ωA < ωB = ωR
b) ωA = ωB < ωR
c) ωA = ωB = ωR
d) ωA < ωB < ωR
e) ωA > ωB = ωR

Gabarito

1. 15

Resolução passo-a-passo:

01 – Correta. É exatamente a definição de período.
02 – Correta. É exatamente a definição de frequência.
04 – Correta. A distância percorrida por um móvel, em movimento circular uniforme, é dada pelo perímetro de uma circunferência 2πR.
08 – Correta. Todo corpo que efetua um movimento circular está sobre a ação da força centrípeta. Ela faz com que a velocidade linear mude sua direção.
16 – Errada. O módulo da aceleração centrípeta é inversamente proporcional ao raio de sua trajetória.

Logo 1+2+4+8 = 15.

2. A

Resolução passo-a-passo:

As polias 1 e 3 estão ligadas por uma correia, logo, elas terão velocidades lineares em pontos periféricos iguais. As polias 3 e 2 estão ligadas pelo eixo, logo, terão velocidade angular e frequência iguais e a frequência será inversamente proporcional ao raio da polia, quando tiverem a mesma velocidade linear. Logo, a letra A é a opção correta.

3. A

Resolução passo-a-passo:

Como A e B estão ligadas por uma corrente, elas terão velocidades lineares iguais. A que tiver menor raio terá a maior velocidade angular. Como B e R estão ligadas pelo mesmo eixo, possuem, então, a mesma velocidade angular. Logo, o gabarito está na letra A.

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