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Plano de aula Transmissão de movimento UNIDADE(S) TEMÁTICA(S): Eixo Temático V: Força e Movimento — Tema: Movimento Circular Uniforme. OBJETO DE CONHECIMENTO: Transmissão de movimento HABILIDADE(S): Analisar o movimento circular na transferência de movimento por acoplamento CONTEÚDOS RELACIONADOS: Compreender a relação da frequência e período de rotação. Compreender a relação da velocidade linear e angular no MCU. Compreender os conceitos de deslocamento e tempo e suas unidades de medida. INTERDISCIPLINARIDADE: Matemática. ORIENTAÇÕES PEDAGÓGICAS Transmissão por acoplamento Movimentos circulares podem ser transmitidos entre rodas e polias, basicamente há dois processos: • correias ou rodas dentadas Veja a figura acima, ela nos mostra um caso de transmissão de movimento circular. Na figura, é a corrente que faz a transmissão de movimento da roda dentada (coroa) a outra roda dentada(catraca). Assim, podemos generalizar que vários dispositivos de transmissão de movimento circular podem transmitir movimento tanto por contato como por meio de correia (corrente). Quando a transmissão é realizada por contato, as rodas giram em sentidos opostos. Já para a transmissão por correia, as duas rodas giram no mesmo sentido. Todos os pontos de periferia assim como a correia tem a mesma velocidade linear, mas as velocidades angulares são diferentes pois os raios são diferentes, dessa forma tem-se : Exercício resolvido A coroa da bicicleta da Fernanda possui 30 cm de diâmetro e está acoplada por uma correia com a catraca que possui 10 cm de diâmetro. Se a coroa completa 10 voltas a cada 4 segundos, quantas voltas a catraca irá dar para cada 1 volta da coroa? Como a transmissão de movimento se da por uma correia, então a periferia da coroa e da catraca tem a mesma velocidade linear. Onde a velocidade linear é dada por: A frequência da coroa será: Transmissão por eixo Nesse tipo de acoplamento, todas as partes estarão presas a um mesmo eixo comum e irão girar junto dele, todos no mesmo sentido. A cada volta completada pelo eixo, as partes A e B da figura acima também dão uma volta. Então podemos dizer que o disco A e B tem a mesma frequência, período e velocidade angular. Onde é o período, a frequência e a velocidade angular PARA SABER MAIS... Movimento circular uniforme- https://www.youtube.com/watch?v=P28aPQvFhmE&ab_channel=F%C3%ADsica2.0 https://www.youtube.com/watch?v=FDXcV-h8UbQ&ab_channel=F%C3%ADsica2.0 Transmissão de movimento circular- https://www.youtube.com/watch?v=SA- uQang0z8&ab_channel=F%C3%ADsica2.0 https://www.youtube.com/watch?v=WbsS2Uu1dps&ab_channel=PuraF%C3%ADsica 1-UFRGS) A figura apresenta esquematicamente o sistema de transmissão de uma bicicleta convencional.ATIVIDADES 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 2- Em um antigo projetor de cinema, o filme a ser projetado deixa o carretel F, seguindo um caminho que o leva ao carretel R, onde será rebobinado. Os carretéis são idênticos e se diferenciam apenas pelas funções que realizam. Pouco depois do início da projeção, os carretéis apresentam-se como mostrado na figura, na qual observamos o sentido de rotação que o aparelho imprime ao carretel R. Nesse momento, considerando as quantidades de filme que os carretéis contêm e o tempo necessário para que o carretel R dê uma volta completa, é correto concluir que o carretel F gira em sentido: a) anti-horário e dá mais voltas que o carretel R. b) anti-horário e dá menos voltas que o carretel R. c) horário e dá mais voltas que o carretel R. d) horário e dá menos voltas que o carretel R e) horário e dá o mesmo número de voltas que o carretel R 3- A invenção e o acoplamento entre engrenagens revolucionaram a ciência na época e propiciaram a invenção de várias tecnologias, como os relógios. Ao construir um pequeno cronômetro, um relojoeiro usa o sistema de engrenagens mostrado. De acordo com a figura, um motor é ligado ao eixo e movimenta as engrenagens fazendo o ponteiro girar. A frequência do motor é de 18 RPM, e o número de dentes das engrenagens está apresentado no quadro. A frequência de giro do ponteiro, em RPM, é a) 1. b) 2. c) 4. d) 81. e) 162. 4- 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
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