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Física

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(AFA-2001) Questão 30. Considere um corpo em movimento uniforme numa trajetória circular de raio 8m. Sabe-se que, entre os instantes 5 s e 8 s, ele descreveu um arco de comprimento 6m. O período do movimento do corpo, em segundos, é: (a) 2π (b) 3π (c) 6π (d) 8π

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Exercícios Para o Conhecimento

ano passado

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há 6 meses

Para resolver essa questão, precisamos entender algumas propriedades do movimento circular uniforme. 1. Cálculo da velocidade: O corpo descreveu um arco de 6 m entre os instantes 5 s e 8 s, ou seja, em 3 segundos. A velocidade \( v \) do corpo é dada por: \[ v = \frac{\text{comprimento do arco}}{\text{tempo}} = \frac{6 \, \text{m}}{3 \, \text{s}} = 2 \, \text{m/s} \] 2. Cálculo da circunferência: A circunferência \( C \) da trajetória circular é dada por: \[ C = 2\pi r = 2\pi \times 8 \, \text{m} = 16\pi \, \text{m} \] 3. Cálculo do período: O período \( T \) do movimento é o tempo que o corpo leva para percorrer toda a circunferência. Sabendo que a velocidade é \( v = 2 \, \text{m/s} \), podemos calcular o período: \[ T = \frac{C}{v} = \frac{16\pi \, \text{m}}{2 \, \text{m/s}} = 8\pi \, \text{s} \] Portanto, a resposta correta é: (d) 8π.

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ano passado

Para resolver essa questão, é importante lembrar que o comprimento de um arco de circunferência é dado por \( s = r \cdot \theta \), onde \( s \) é o comprimento do arco, \( r \) é o raio da circunferência e \( \theta \) é o ângulo em radianos que o arco subtende no centro da circunferência. Neste caso, o comprimento do arco é 6m e o raio é 8m. Queremos encontrar o período do movimento, que é o tempo que o corpo leva para percorrer uma volta completa na trajetória circular. Sabemos que o comprimento total da circunferência é dado por \( C = 2\pi r \). Como o arco percorrido é 6m, podemos calcular o ângulo em radianos correspondente a esse arco: \( \theta = \frac{s}{r} = \frac{6}{8} = \frac{3}{4} \) rad. O período do movimento é o tempo que o corpo leva para percorrer um ângulo de \( 2\pi \) radianos, que corresponde a uma volta completa. Como já sabemos que em 6m o corpo percorreu \( \frac{3}{4} \) rad, podemos montar a proporção: \( \frac{3}{4} \) rad corresponde a 6s \( 2\pi \) rad corresponde a \( x \) segundos Resolvendo a proporção, temos: \( \frac{3}{4} = \frac{6}{x} \) \( 3x = 24 \) \( x = 8 \) Portanto, o período do movimento do corpo é de 8 segundos, o que corresponde à alternativa (d) 8π.

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