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8 – Uma roda com diâmetro de 40,0 cm parte do repouso e gira com aceleração angular constante de 3,0 rad/s2. No instante em que a roda completa a sua segunda revolução, calcule a aceleração radial de um ponto da borda, usando a relação ???????????????? = ????2????

a ( ) 54,6 m/s2
b ( ) 34,1 m/s2
c ( ) 26,7 m/s2
d ( x ) 15,1 m/s2
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Desvendando com Questões

há 2 anos

Respostas

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há 11 meses

Para resolver essa questão, precisamos calcular a aceleração radial de um ponto na borda da roda quando ela completa sua segunda revolução. 1. Dados fornecidos: - Diâmetro da roda = 40,0 cm → raio (r) = 20,0 cm = 0,2 m - Aceleração angular (α) = 3,0 rad/s² 2. Cálculo da velocidade angular (ω) ao completar a segunda revolução: - Uma revolução corresponde a 2π radianos. Portanto, duas revoluções correspondem a 4π radianos. - Usamos a fórmula da cinemática angular: \[ \omega^2 = \omega_0^2 + 2\alpha\theta \] onde: - \(\omega_0 = 0\) (parte do repouso) - \(\theta = 4\pi\) rad (duas revoluções) - \(\alpha = 3,0\) rad/s² Substituindo os valores: \[ \omega^2 = 0 + 2 \cdot 3,0 \cdot 4\pi \] \[ \omega^2 = 24\pi \quad \Rightarrow \quad \omega = \sqrt{24\pi} \approx 8,7 \text{ rad/s} \] 3. Cálculo da aceleração radial (a_r): A aceleração radial é dada pela fórmula: \[ a_r = \frac{\omega^2 \cdot r}{1} \] Substituindo os valores: \[ a_r = (8,7)^2 \cdot 0,2 \approx 15,1 \text{ m/s}^2 \] Portanto, a aceleração radial de um ponto da borda da roda, quando ela completa a sua segunda revolução, é 15,1 m/s². A alternativa correta é: d) 15,1 m/s².

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Craque NetoCraque Neto

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há 2 anos

A aceleração radial de um ponto da borda da roda pode ser calculada pela fórmula: a = r * α Onde "r" é o raio da roda e "α" é a aceleração angular. Primeiro, precisamos converter o diâmetro da roda em raio: r = d/2 = 40,0 cm / 2 = 20,0 cm = 0,20 m A aceleração angular é dada como 3,0 rad/s². Como a roda completa duas revoluções, ela gira 2π rad (uma volta completa) duas vezes: θ = 2π * 2 = 4π rad A velocidade angular pode ser calculada pela fórmula: ω = Δθ/Δt Onde Δθ é a variação do ângulo (4π rad) e Δt é o tempo decorrido para a roda completar duas revoluções. Como a aceleração angular é constante, podemos usar a equação: θ = ω0*t + (1/2)*α*t² Onde ω0 é a velocidade angular inicial (zero) e t é o tempo decorrido. Resolvendo para t, temos: t = √(2θ/α) = √(2*4π/3) ≈ 3,27 s Agora podemos calcular a velocidade angular: ω = Δθ/Δt = 4π/3,27 ≈ 3,06 rad/s Finalmente, podemos calcular a aceleração radial: a = r * α = 0,20 * 3,06² ≈ 1,86 m/s² Portanto, a alternativa correta é: d) 15,1 m/s² (incorreta)

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1 - Uma roda gira em torno de um eixo que está na direção z. A velocidade angular z é – 6,0 rad/s para t = 0, aumenta linearmente no decorrer do tempo e é + 8,0 rad/s para t = 7,0 s. Consideramos a rotação anti-horária como positiva. Calcule a aceleração angular e diga se ela é positiva ou negativa.
a) 1,0 rad/s2; negativa
b) 2,0 rad/s2; positiva
c) 1,0 rad/s2; positiva
d) 2,0 rad/s2; negativa

3 - Uma roda gira em torno de um eixo que está na direção z. A velocidade angular z é – 6,0 rad/s para t = 0, aumenta linearmente no decorrer do tempo e é + 8,0 rad/s para t = 7,0 s. Consideramos a rotação anti-horária como positiva. Qual é o deslocamento angular da roda para t = 7,0 s?
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a) 2,02 s
b) 2,66 s
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6 – Uma plataforma giratória gira com aceleração angular constante de 2,25 rad/s2. Após 4,0 s ela girou por um ângulo de 60,0 rad. Qual era a velocidade angular inicial da plataforma quando t = 0s?

a ( ) 20,2 rad/s
b ( ) 26,6 rad/s
c ( ) 31,4 rad/s
d ( x ) 10,5 rad/s

Qual torque o operário exerce sobre o centro da porca? Exercício adaptado - Livro- Sears e Zemansky – Física I – exercício 10.6 - pág 344 Nível Fácil

a ( ) 5,64 N.m
b ( ) 4,10 N.m
c ( x ) 3,35 N.m
d ( ) 2,15 N.m

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