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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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Desvendando com Questões

ano passado

Respostas

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ano passado

Para resolver essa questão, precisamos relacionar a velocidade angular do disco dianteiro com a velocidade escalar do ciclista. 1. Dados fornecidos: - Velocidade angular do disco dianteiro (ω) = 4 rad/s - Raio da coroa (R_c) = 4R - Raio da catraca (R_t) = R - Raio da roda (R_r) = 0,5 m 2. Relação entre a velocidade linear (v) e a velocidade angular (ω): A velocidade linear na borda do disco é dada por: \[ v = ω \cdot r \] onde \( r \) é o raio do disco que está em contato com a catraca. 3. Raio efetivo: O raio efetivo que devemos usar para calcular a velocidade linear do ciclista é o raio da coroa, que é 4R. Portanto, a relação fica: \[ v = ω \cdot R_c = 4 \, \text{rad/s} \cdot 4R \] 4. Relação entre R e R_r: Sabemos que o raio da roda (R_r) é 0,5 m. Para encontrar R, podemos usar a relação: \[ R_r = 0,5 \, \text{m} \quad \text{(raio da roda)} \] Assim, se \( R = 0,5 \, \text{m} \), temos: \[ v = 4 \cdot 4 \cdot 0,5 = 8 \, \text{m/s} \] Portanto, a velocidade escalar do ciclista é 8 m/s. A alternativa correta é: c) 8 m/s.

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c) A engrenagem B gira a 800 rpm e sentido anti-horário.
d) A engrenagem C gira a 80 rpm e sentido anti-horário.
e) A engrenagem C gira a 8 rpm e sentido horário.

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