Questão 1
(UFRGS) A figura apresenta esquematicamente o sistema de transmissão de uma bicicleta convencional.
Na bicicleta, a coroa A conecta-se à catraca B por meio da correia P. Por sua vez, B é ligada à roda traseira R, girando com ela quando o ciclista está pedalando. Nessa situação, supondo que a bicicleta se move sem deslizar, as magnitudes das velocidades angulares, ωA, ωB e ωC, são tais que
a) ωA < ωB = ωR
b) ωA = ωB < ωR
c) ωA = ωB = ωR
d) ωA < ωB < ωR
e) ωA > ωB > ωR
Questão 2
(UFPB) Em uma bicicleta, a transmissão do movimento das pedaladas se faz por meio de uma corrente, acoplando um disco dentado dianteiro (coroa) a um disco dentado traseiro (catraca), sem que haja deslizamento entre a corrente e os discos. A catraca, por sua vez, é acoplada à roda traseira de modo que as velocidades angulares da catraca e da roda sejam as mesmas (ver a seguir figura representativa de uma bicicleta).
Em uma corrida de bicicleta, o ciclista desloca-se com velocidade escalar constante, mantendo um ritmo estável de pedaladas, capaz de imprimir no disco dianteiro uma velocidade angular de 4 rad/s, para uma configuração em que o raio da coroa é 4R, o raio da catraca é R e o raio da roda é 0,5 m. Com base no exposto, conclui-se que a velocidade escalar do ciclista é:
a) 2 m/s
b) 4 m/s
c) 8 m/s
d) 12 m/s
e) 16 m/s
Questão 3
As duas polias da figura abaixo estão acopladas por meio de uma correia e estão girando em sentido anti-horário. Sabendo que o raio da polia 2 é o dobro do raio da polia 1, marque a alternativa que mostra a relação correta entre as frequências das polias.
a) f2= 2.f1
b) f1= 2,5.f2
c) f1= 4.f2
d) f2= 8.f1
e) f1= 2.f2
Questão 4
Os lançamentos de foguetes são feitos preferencialmente em regiões do globo próximas à linha do equador. Marque a alternativa que explica o motivo pelo qual esses lançamentos são feitos em tais regiões.
a) As regiões próximas à linha do Equador possuem maior velocidade angular, o que auxilia no lançamento dos foguetes.
b) Próximo à linha do equador, a atuação da gravidade sobre o foguete é menor, facilitando o lançamento.
c) Nas regiões afastadas da linha do equador, não há velocidade angular suficiente para facilitar o lançamento dos foguetes.
d) Os lançamentos são feitos próximo à linha do Equador porque nessas regiões os valores da velocidade linear de rotação da Terra são maiores.
e) Nenhuma das alternativas.
Resposta Questão 1
LETRA “A”
A catraca B e a roda estão acopladas por eixo, portanto, possuem mesma velocidade angular (ωB = ωR). Como a catraca B está conectada à coroa A por correia, elas possuem a mesma velocidade angular, então:
vA = vB
ωA.RA = ωB.RB
Como RA > RB, a igualdade só poderá ser mantida se ωB > ωA. Portanto: ωA < ωB = ωR
Resposta Questão 2
Como o acoplamento entre coroa e catraca é feito por uma corrente, sabemos que suas velocidades lineares são iguais.
VCATRACA = VCOROA
Como V = ω.R, temos:
ωCATRACA .RCATRACA = ωCOROA .RCOROA
ωCATRACA . R = 4.4R
ωCATRACA = 16 rad/s
O acoplamento da catraca com a roda é por eixo, portanto, a velocidade angular é igual, então:
ωCATRACA = ωRODA
16 = VRODA
RRODA
16 = VRODA
0,5
VRODA = 8 m/s
Resposta Questão 3
Letra “E”
Para o acoplamento por correia, as polias apresentarão as mesmas velocidades angulares, logo:
v1 = v2
ω1.R1 = ω1.R1
Como a velocidade angular pode ser dada por ω = 2.π.f, em que f é a frequência de giro, temos:
2.π.f1.R1 = 2.π.f2.R2
f1.R1 = f2.R2
Sabendo que R2 = 2R1, temos:
f1.R1 = f2. 2R1
f1= 2.f2
Resposta Questão 4
LETRA “D”
Todas as regiões do planeta possuem a mesma velocidade angular, portanto, de acordo com a relação v = ω.R, para as velocidades linear (v) e angular (ω), a região que possuir maior raio terá a maior velocidade linear. Essa velocidade maior auxilia o lançamento do foguete.
