SóProvas


ID
2764288
Banca
UFPR
Órgão
UFPR
Ano
2018
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Um ciclista pedala à razão de 1 pedalada por segundo. O pedal tem 300 mm de comprimento, a coroa possui diâmetro de 300 mm e o diâmetro do pinhão é de 100 mm. O diâmetro das rodas é de 700 mm. Considerando pi aproximadamente igual a 3, a bicicleta se desloca a uma velocidade de:

Alternativas
Comentários
  • Um ciclista pedala à razão de 1 pedalada por segundo. O pedal tem 300 mm de comprimento, a coroa possui diâmetro de 300 mm e o diâmetro do pinhão é de 100 mm. O diâmetro das rodas é de 700 mm. Considerando pi aproximadamente igual a 3, a bicicleta se desloca a uma velocidade de: 

    DADOS: 

    Drodas = 700 mm = 0,7 m 

    Dcoroa = 300 mm = 0,3 m 

    D catraca( pinhão) = 100 mm = 0,1 m 

    Pedal = 300 mm = 0,3 m 

    OBS: A CATRACA ( PINHÃO ) ESTÁ NA BICICLETA CONECTADO A RODA TRASEIRA, E A COROA ESTÁ NO MEIO DA BICICLETA. 

    QUANDO A PESSOA EMPURRA O PEDAL ELE ROTACIONA A COROA. 1 PEDALADA /SEGUNDO 

    A COROA DA UMA VOLTA EM 1 SEGUNDO 

    COROA = 1 REV / S = 60 REV/min = 60 RPM 

    COROA -------- 300 mm ----------- 60 RPM 

    CATRACA ---- 100 mm ------------ X 

    100 mm * X = 300 mm * 60 RPM 

                    X = 18.000 mm * RPM / 100 mm 

                    X =  180 RPM 

    A CATRACA GIRA A RODA TRASEIRA A QUE ESTÁ CONECTADA. 

    COMO ELAS ESTÃO NO MESMO EIXO A RODA TAMB´ME TEM A MESMA ROTAÇÃO 180 RPM 

    Droda = 700 mm = 0,7 m 

    r RODA = 0,35 m 

    CIRCUNFERÊNCIA DA RODA = 2 * PI * r

                                                          2 * 3 * 0,35 m = 2,1 m ( TEM A RODA DE CIRCUNFERÊNCIA )

    A RODA EM 1 min ----------- 180 VOLTAS

    EM   1 h ( 60 min)  --------------- X VOLTAS

    X = 10.080 VOLTAS/ h 

     CADA VOLTA TEM 2,1 m * 10.080 VOLTAS / h = 22.680 m/ h = 22,6 Km/h 

     

     

  • O pedal dá uma volta por segundo, logo o pinhão (que está preso a ele) também dá uma volta por segundo. 

    Dp/np = Dc/nc

      Dp= diametro do pinhão

      np = rotação do pinhão

      Dc = diametro da coroa

      nc = rotação da coroa

    100/1 = 300/nc -> nc = 3 rpm

    A coroa e a roda giram com mesma rotação. Roda gira a 3 rpm.

    Circunferência da roda = 2*pi*r = 2*3*0,35 = 2,1 m.

    Distância percorrida em 1 segundo: 3rpm*2,1m = 6,3m/s = 22,68 km/h

  • 1ºPasso) Ache a relação de transmissão

    i = (D condz/ d condt)

    2ºPasso) Ache a velocidade da roda

    V=2*pi*r/ tempo

    Essa é a velocidade de saída!

    3º Passo) Aplique na relação de velocidade

    Vent=Vsai* (D condz/ d condt)

    Vai encontrar a velocidade em m/s, multiplique a por 3,6 e ache a resposta correta!

  • dc=300e-3 "coroa"

    dp=100e-3 "pinhão"

    dr=700e-3 "roda"

    nc=1 "rps"

    pii=3

    v_corrente = wc*dc/2

    wc=2*pii*nc

    v_corrente = wp*dp/2

    wp = wr

    v = wr*dr/2

    vkmh = v*3,6

    vkmh = 22,68 "km/h"

  • Vp1 = 2pi. R

    Vp1 = 2pi. 300 (pedal) = 1,8m/s

    Vp1 = w1. R

    w1= 1,8 / 0,3 = 6 rad/s

    i = D2 / D1

    i = 100 / 300 = 1/3

    i = w1/ w2

    w2 = 6 / (1/3) = 18 rad/s

    Vp2 = w2.Rroda

    Vp2 = 18 x 0,35 = 6,3 m/s

    6,3 x 3,6 = 22,68 km/h

  • Só tem um problema: No calculo do companheiro e na resposta da banca, considerou-se uma pedalada como 1 volta completa, MAS.. vejam bem... 1 pedalada por segundo equivale a meia volta por segundo. Para se ter uma volta completa seriam DUAS PEDALADAS por segundo. Com esse detalhe, chega-se fazendo as mesmas contas da banca e do companheiro à alternativa A) 11,3Km/h. Comentem.