SóProvas


ID
2005276
Banca
CESPE / CEBRASPE
Órgão
POLÍCIA CIENTÍFICA - PE
Ano
2016
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Ao terem finalizado uma competição de ciclismo, os ciclistas A e B, que participaram de modalidades diferentes de provas na competição, saíram para pedalar juntos. Durante o passeio, ambos pedalaram com a mesma velocidade escalar.

Considerando as informações apresentadas nessa situação hipotética e sabendo que o raio das rodas da bicicleta do ciclista A é 30% maior que o raio das rodas da bicicleta do ciclista B, assinale a opção correta.

Alternativas
Comentários
  • GAB: B

     

    GAB; B

    Transmissão de movimento circular

    Para entendermos o conceito de transmissão de movimento circular, vamos usar como exemplo um meio de transporte muito conhecido. Quando se pedala umabicicleta, executa-se um movimento circular em uma roda dentada (coroa) através dos pedais. Esse movimento é transmitindo através de uma corrente para outra roda dentada de menor raio, a catraca, que está ligada à roda traseira da bicicleta. É fácil observar que a bicicleta se move com uma velocidade maior que aquela com que se está pedalando, e isso ocorre devido à diferença dos raios entre a coroa e a catraca.

    Na transmissão de movimento circular as velocidades lineares são iguais dessa forma : Ra*Fa=Rb* Fb considerando Ra=R e Rb=1,3*R e substintuindo na fórmula acima tem-se:  R* Fa=1,3R* Fb cancelando os dois Rs chega-se : Fa= 1,3Fb 

    O resultado acima mostra que, quando se dá uma volta com a coroa, a catraca fará uma volta e meia. É por isso bicicleta tem se desloca a uma velocidade maior que a velocidade com que se está pedalando.

  • Velocidade angular : V = W.R 

    Observa-se que o raio e a velocidade angular são grandezas inversamente proporcionais, logo se o ciclista B possui um raio 30% menor a velocidade angular deverá ser 30% maior

     

  • Premissas:
    Va=Vb=V
    Ra=1,3Rb


    a) As rodas de ambas as bicicletas giravam com o mesmo período.

    ωa=V/Ra = V/1,3Rb (Eq. 1) e ωb=V/Rb (Eq. 2) .: ωa < ωb  (OK?)

    Sabemos ainda que quanto maior a velocidade angular ω, menor o Período - e, consequentemente, maior a frequência.
    Pra memorizar:  ω⇧ ,⇩T,  ⇧f ;
    Como as velocidades angulares ão diferentes, seus períodos serão diferentes //
    Item: ERRADO

    b) A velocidade angular das rodas da bicicleta do ciclista B era 30% maior que a velocidade angular das rodas da bicicleta do ciclista A.

    Relacionando as Eq.1 e Eq.2 citadas acima:  
                          (Eq.1) ⇨ ωa=V/Ra = V/1,3Rb, passando o 1,3 para o primeiro membro:
                                       ωa.1,3= V/Rb,   Sabemos da Eq. 2 que V/Rb=ωb
                                       .:
                                        ωa.1,3=ωb    //
    Ou seja, a velocidade angular de b é 30% maior que a velocidade angular de A.

    Item: CERTO

    c)A energia cinética de rotação da roda da bicicleta do ciclista A era igual, em módulo, à energia cinética de rotação da roda da bicicleta do ciclista B.

    De modo genérico:
    Ec= m.v²/2,    como V=ω.R
    Ec= m.(ω.R)²/2
    Ec= (m.R²).ω²/2 (ver alternativa "a") ------> Por curiosidade, pois acredito que não caia em concurso: I=m.R² .: Ec=I.ω²/2

    Como ωa <  ωb ----> Eca < Ecb. //

    Item: ERRADO

    d) A frequência das rodas da bicicleta do ciclista B era igual à frequência das rodas da bicicleta do ciclista A, já que eles se deslocavam com a mesma velocidade linear.

    Agora ficou fácil perceber o erro deste item, não é? Basta rever as alternativas "a" e "b".
    Lembre-se: ω⇧ ,⇩T,  ⇧f
    Temos também que ωa.1,3=ωb, logo fa.1,3=fb. Ou seja, a frequência de A é 30% maior que a de B. Apenas por curiosidade:

    ωa.1,3=ωb,    como ω=2.pi.f
    (2.pi.fa).1,3 = 2.pi.fb
    fa.1,3 = fb  //

    Item: ERRADO


    e) As rodas de ambas as bicicletas giravam com a mesma velocidade angular.

    Não há o que se comentar ainda quanto a este item. Já foi posto diversas vezes que ωa.1,3=ωb

    Item: ERRADO

  • velocidade angular nao e o W? sendo q W=2pi/T pq vcs estao considerando o raio se nem tem na formula?

  • Fiz assim:

    Considera-se que (sendo Ra 30% maior, podemos dizer que Ra é 3 vezes maior que Rb), então,

    como V=W.R 

    W=V/R, então:

    Wa= V/3Ra

    Wb=V/Rb

    Logo, a velocidade angular Wb será 30% maior que Wa.

    São grandezas inversamente proporcionais

     

     

     

     

  • b) A velocidade angular das rodas da bicicleta do ciclista B era 30% maior que a velocidade angular das rodas da bicicleta do ciclista A.

  • a) Errado

    As rodas possuem mesma Velocidade Linear = 2(pi)(f)(R), em que f = frequência e R = raio;

    Se Ra é > que Rb, teremos que fa < fb (para a relação Vla = Vlb ser mantida);

    Logo, Ta > Tb (T = período);

     

    b) Correta 

    Vl = w x R sendo que Vla = Vlb 

    wa x 1,3 (Rb) = wb x 1 (Rb)   (O raio de A é 30% maior que o raio de B)

    Logo, wb = 1,3 wa (30% maior).

     

    c) Errada

    A energia cinética de rotação (expressa por Ecr = (m) (w x R)²/2 depende da velocidade angular.

    Para velocidades angulares diferentes, teremos Ecr diferentes.

     

    d) Errada (vide letra A)

     

    e) Errada (vide letra B)

  • A e B estão à mesma velocidade, logo, possuem mesma velocidade linear: Va=Vb


    A partir daí: Va=Vb <=> Wa*Ra=Wb*Rb


    Como o Raio de A é 30% maior que o Raio de B, temos: Ra = 1,3*Rb; Substituindo:


    Wa*(1,3*Rb) = Wb*Rb <=> 1,3*Wa = Wb


    Logo, a velocidade angular de B é 30% maior que a velocidade angular de A.

  • eu nao estava conseguindo vizualizar o simples detalhe:

    Se RA é 30% maior, quer dizer que RB precisa ser acrescido de 30% para se igualar a RA.

    por isso RA=1,3RB

  • GAB: B

    A velocidade angular das rodas da bicicleta do ciclista B era 30% maior que a velocidade angular das rodas da bicicleta do ciclista A.

    Haja vista, que quanto menor o raio maior a frequência e que a roda A era maior que a B.

  • Gab Letra B

    Questão de RLM...

    Se o raio das rodas da bicicleta do ciclista A é 30% maior que o raio das rodas da bicicleta do ciclista B, então a velocidade angular das rodas da bicicleta do ciclista B era 30% maior que a velocidade angular das rodas da bicicleta do ciclista A.

    CERTO

  • Se Va = Vb, então ωa*Ra = ωb*Rb:

    ωb = (ωa*Ra)/Rb

    Sabendo que Ra = 1,3 Rb, basta substituir na equação anterior

    ωb = (ωa*1,3*Rb)/Rb; corta os Rb

    ωb = 1,3*ωa, portanto, a velocidade angular de B é 30% maior que a velocidade angular de A.