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A figura representa, de forma simplificada, parte de um sistema de engrenagens que tem a função de fazer girar duas hélices, H₁ e H₂. Um eixo ligado a um motor gira com velocidade angular constante e nele estão presas duas engrenagens, A e B. Esse eixo pode se movimentar horizontalmente assumindo a posição 1 ou 2. Na posição 1, a engrenagem B acopla-se à engrenagem C e, na posição 2, a engrenagem A acopla-se à engrenagem D. Com as engrenagens B e C acopladas, a hélice H₁ gira com velocidade angular constante ω₁ e, com as engrenagens A e D acopladas, a hélice H₂ gira com velocidade angular constante ω₂.
Duas imagens mostrando um sistema de engrenagens em duas posições diferentes, com engrenagens A, B, C e D e hélices H₁ e H₂.
Considere r_A, r_B, r_C, e r_D, os raios das engrenagens A, B, C e D, respectivamente. Sabendo que r_B = 2 · r_A e que r_C = r_D, é correto afirmar que a relação ω₁/ω₂ é igual a
a) 1,0.
b) 0,2.
c) 0,5.
d) 2,0.
e) 2,2.
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Praticando Para Aprender

há 2 meses

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há 2 meses

Para resolver essa questão, precisamos entender a relação entre as velocidades angulares das hélices e os raios das engrenagens. Quando duas engrenagens estão acopladas, a relação entre as velocidades angulares (ω) e os raios (r) é dada pela fórmula: \[ \frac{\omega_1}{\omega_2} = \frac{r_2}{r_1} \] No seu caso, temos duas situações: 1. Quando a engrenagem B acopla com a engrenagem C: - \( r_B = 2 \cdot r_A \) - Portanto, \( \omega_1 \) (da hélice H₁) está relacionada a \( r_B \). 2. Quando a engrenagem A acopla com a engrenagem D: - \( r_C = r_D \) - Portanto, \( \omega_2 \) (da hélice H₂) está relacionada a \( r_D \). Como \( r_C = r_D \), podemos simplificar a relação: \[ \frac{\omega_1}{\omega_2} = \frac{r_D}{r_B} \] Substituindo \( r_B \) por \( 2 \cdot r_A \): \[ \frac{\omega_1}{\omega_2} = \frac{r_D}{2 \cdot r_A} \] Como \( r_D = r_C \) e não temos valores específicos para \( r_A \) e \( r_D \), mas sabemos que \( r_B = 2 \cdot r_A \), podemos concluir que: \[ \frac{\omega_1}{\omega_2} = \frac{r_D}{2 \cdot r_A} = \frac{1}{2} \] Portanto, a relação \( \frac{\omega_1}{\omega_2} \) é igual a 0,5. Assim, a alternativa correta é: c) 0,5.

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