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enem2021 /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// I8020 – Help Educacional | Caderno de questões – Página 6 Gabarito: Resposta da questão 1: [B] Como as partes do foguete reentraram a atmosfera e caíram mais a frente (levando em consideração o sentido de rotação da Terra) do ponto de reentrada, a velocidade angular do foguete era superior à da Terra e no mesmo sentido. Resposta da questão 2: [A] O aumento do diâmetro da roda causa uma elevação na altura do carro, elevando também o seu centro de massa, tornando o veículo mais instável. 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 R)ω irá aumentar devido ao aumento do diâmetro da roda do carro, resultando num valor superior ao medido pelo velocímetro. Resposta da questão 3: [B] No acoplamento coaxial as frequências são iguais. No acoplamento tangencial as frequências (f) são inversamente proporcionais aos números (N) de dentes; Assim: A motor B B A A B B C B D D C C D D f f 18 rpm. f N f N f 72 18 24 f 6 rpm. f f 6 rpm. f N f N f 108 6 36 f 2 rpm. A frequência do ponteiro é igual à da engrenagem D, ou seja: f 2 rpm. Resposta da questão 4: [D] A análise da situação permite concluir que o carretel F gira no mesmo sentido que o carretel R, ou seja, horário. Como se trata de uma acoplamento tangencial, ambos têm mesma velocidade linear, igual à velocidade linear da fita. F R F R F F R R F F R R R F f r v v 2 f r 2 f r f r f r . f r π π Essa expressão final mostra que a frequência de rotação é inversamente proporcional ao raio. Como o carretel F tem maior raio ele gira com menor frequência, ou seja dá menos voltas que o carretel R. Resposta da questão 5: [A] Como o módulo da velocidade é constante, o movimento do coelhinho é circular uniforme, sendo nulo o módulo da componente tangencial da aceleração no terceiro quadrinho. Resposta da questão 6: [A] A velocidade linear da serra é igual à velocidade linear (v) de um ponto periférico da polia à qual ela está acoplada. Lembremos que no acoplamento tangencial, os pontos periféricos das polias têm mesma velocidade linear; já no acoplamento coaxial (mesmo eixo) são iguais as velocidades angulares ( ),ω frequências (f) e períodos (T) de todos os pontos das duas polias. Nesse caso a velocidade linear é diretamente proporcional ao raio (v = ωR). Na montagem P: – Velocidade da polia do motor: v1. – Velocidade linear da serra: v3P. 3P 3P 3 2P 3P 2P 3P 2P 3 3P 32P 22P 2 2P 1 1 3 3P 2 v R v v R v R v R R v v v R v . I R ω ω ω ω ω Na montagem Q: – Velocidade da polia do motor: v1. – Velocidade linear da serra: v2Q.