A maior rede de estudos do Brasil

Grátis
9 pág.
Exercícios - Transmissão do Movimento Circular

Pré-visualização | Página 2 de 3

Transmissão do MCU 
 
 
Ajude o projeto a chegar para mais pessoas – Mencione @professordefisica nos seus Stories do Instagram. 
 
10. Para serrar 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. 
 
 
 
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. 
 
 
 
11. Um ciclista movimenta-se com sua bicicleta em 
linha reta a uma velocidade constante de 18 km/h. O 
pneu, devidamente montado na roda, possui diâmetro 
igual a 70 cm. No centro da roda traseira, presa ao eixo, 
há uma roda dentada de diâmetro 7,0 cm. Junto ao 
pedal e preso ao seu eixo há outra roda dentada de 
diâmetro 20 cm. As duas rodas dentadas estão unidas 
por uma corrente, conforme mostra a figura. Não há 
deslizamento entre a corrente e as rodas dentadas. 
Supondo que o ciclista imprima aos pedais um 
movimento circular uniforme, assinale a alternativa 
correta para o= número de voltas por minuto que ele 
impõe aos pedais durante esse movimento. Nesta 
questão, considere 3  . 
 
 
a) 0,25 rpm. 
b) 2,50 rpm. 
c) 5,00 rpm. 
d) 25,0 rpm. 
e) 50,0 rpm. 
 
TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: 
As bicicletas possuem uma corrente que liga uma coroa 
dentada dianteira, movimentada pelos pedais, a uma 
coroa localizada no eixo da roda traseira, como mostra a 
figura. 
 
 
 
O número de voltas dadas pela roda traseira a cada 
pedalada depende do tamanho relativo destas coroas. 
 
 
12. Com relação ao funcionamento de uma bicicleta de 
marchas, onde cada marcha é uma combinação de uma 
das coroas dianteiras com uma das coroas traseiras, são 
formuladas as seguintes afirmativas: 
 
I. numa bicicleta que tenha duas coroas dianteiras e 
cinco traseiras, temos um total de dez marchas 
possíveis onde cada marcha representa a associação 
de uma das coroas dianteiras com uma das traseiras. 
II. em alta velocidade, convém acionar a coroa dianteira 
de maior raio com a coroa traseira de maior raio 
também. 
III. em uma subida íngreme, convém acionar a coroa 
dianteira de menor raio e a coroa traseira de maior 
raio. 
 
Entre as afirmações anteriores, estão corretas: 
a) I e III apenas. 
b) I, II e III apenas. 
c) I e II apenas. 
d) II apenas. 
e) III apenas. 
 
 
 
 
 
 
Transmissão do MCU 
 
 
Ajude o projeto a chegar para mais pessoas – Mencione @professordefisica nos seus Stories do Instagram. 
 
 
Resposta da questão 1: 
 [D] 
 
Para a situação dada, temos que: 
A B
A A B B
B
B
v v
2 f R 2 f R
30 60 f 20
f 90 rpm
π π


  
 
 
 
Resposta da questão 2: 
 [C] 
 
O acoplamento das engrenagens é de tal modo que as 
velocidades tangenciais nos seus pontos de periferia são 
iguais. 
A B Cv v v  
 
Como a velocidade tangencial é dada por: v 2 R f,π 
então: 
2π A AR f 2π B BR f 2π C C
A A B B C C
R f
R f R f R f 
 
 
E, com isso, temos como calcular a frequência da 
engrenagem C : 
A A
A A C C C C C
C
R f 20 cm 120 rpm
R f R f f f f 96 rpm
R 25 cm

       
 
Passando essa frequência para hertz, temos: 
C C
1Hz
f 96 rpm f 1,6 Hz
60 rpm
    
 
Finalmente, a aceleração centrípeta da engrenagem C é 
dada por: 
 
   
2222
C
c C
C
4 0,25 m2 0,25 m 1,6 Hzv
a
R 0,25 m
ππ  
  
 
2
11,6 s
0,25 m

 
2
c Ca 25,6 m s 
 
 
Resposta da questão 3: 
 [C] 
 
A A
A
B B
B
A
B
1
f 100 Hz T 0,01s
f
6000 1
f Hz 100 Hz T 0,01s
60 f
T
1
T
   
    
 
 
 
Resposta da questão 4: 
 [A] 
 
Para a roda dianteira: 
d d d
d
d
v 2 R f
7200
2 0,3 f
12 60
f 5,5 Hz
π
π

  


 
 
Para as rodas traseiras: 
t t t
t
t
v 2 R f
7200
2 0,4 f
12 60
f 4,2 Hz
π
π

  


 
 
Resposta da questão 5: 
 [A] 
 
O torque em módulo é dado pelo produto da força 
aplicada pela distância entre o ponto de aplicação dessa 
força e o eixo de rotação. 
T F d  
 
Torque no pedal: 
P P PT F R  
 
Torque na coroa dianteira: 
 
Tem o mesmo valor do torque fornecido pelo pedal, pois 
existe conexão entre as peças, então: 
P D
P P T D
P P
T
D
T T
F R F R
F R
F
R

   

  
 
 
Torque na coroa traseira: 
E T ET F R  
 
Da mesma forma, como a roda traseira está ligada à 
coroa traseira pelo mesmo eixo de rotação, seus torques 
serão iguais. 
E R
T E R
T T
F R T

 
 
 
Substituindo o valor de TF na equação acima, temos: 
P P
R E
D
F R
T R
R

  
 
Resposta da questão 6: 
 [D] 
 
Os sentidos de giro das engrenagens A, B e C serão, 
respectivamente: anti-horário, horário e anti-horário. 
 
Transmissão do MCU 
 
 
Ajude o projeto a chegar para mais pessoas – Mencione @professordefisica nos seus Stories do Instagram. 
 
 
Quanto a frequência de cada engrenagem, como elas 
estão acopladas por uma correia, a velocidade 
superficial de cada uma delas deve ser igual entre si, 
sendo: 
A B C A A B B C Cv v v 2 R f 2 R f 2 R fπ π π     
 
Como os raios das engrenagens tem uma relação direta 
com o número de dentes que cada uma possui, 
podemos calcular as frequências de cada engrenagem 
com este parâmetro. 
A A B B C C B CR f R f R f 200 40 20 f 100 f        
B B
C C
200 40
f f 400 rpm
20
200 40
f f 80 rpm
100

   

   
 
 
Resposta da questão 7: 
 [A] 
 
[A] Correto. Como a porca desloca-se 2 mm para cada 
volta do parafuso, podemos afirmar que 
porcav 2 mm volta, que é uma constante. 
 
[B] Incorreto. Após 360 rotações, a porca terá se 
deslocado 720 mm em um minuto. Em 1s essa 
velocidade será de 
720 mm
12 mm s.
60 s
 
 
[C] Incorreto. O deslocamento da porca será de 
10 2 mm 2 cm.  
 
[D] Incorreto. 360 rpm 6 rps. Para a porca: 
6 rps 6 2 mm s 12 mm s.   Sendo assim, a 
aceleração será de 212 mm s . 
 
[E] Incorreto. 120 rpm 2 rps. Para a porca: 
2 rps 2 2 mm s 4 mm s.   Logo, a aceleração deveria 
ser de 24 mm s . 
 
Resposta da questão 8: 
 [A] 
 
Os raios das engrenagens (R) e os números de dentes 
(n) são diretamente proporcionais. Assim: 
CA A
B D B
RR n 8 1
.
R R n 24 3
    
 
- A e B estão acopladas tangencialmente: 
A B A A B B A A B B
MA
A M M A B B B M M B
B
v v 2 f R 2 f R f R f R .
fR 1
Mas : f f f R f R f f f f . 
R 3 3
π π    
       
 
 
- B e C estão acopladas coaxialmente: 
M
C B
f
f f .
3
  
 
- C e D estão acopladas tangencialmente: 
C D C C D D C C D D
M MC
D R C C R D R C R R
D
R R
v v 2 f R 2 f R f R f R .
f fR 1
Mas : f f f R f R f f f f 
R 3 3 9
13,5
F f 1,5 Hz. 
9
π π    
         
  
 
 
Resposta da questão 9: 
 Sem resposta. 
 
Gabarito Oficial: [A] 
Gabarito SuperPro®: Sem resposta. 
 
Analisando cada uma das alternativas. 
[A] Errada. Consideramos que as velocidades lineares 
às quais se refere o enunciado sejam de pontos 
periféricos da borboleta e da navalha. 
A borboleta e a navalha estão acopladas 
coaxialmente (mesmo eixo), portanto têm mesma 
velocidade angular ( ).ω O diâmetro da navalha é o 
dobro do tamanho da borboleta. 
Então, se a borboleta gira

Crie agora seu perfil grátis para visualizar sem restrições.