Em uma rua plana e horizontal, um ciclista pedala a sua
bicicleta fazendo a coroa girar com frequência constante de
1 Hz. A coroa, de raio 12 cm, aciona, por meio da corrente,
a catraca de raio 4 cm. A catraca está presa à roda traseira
da bicicleta que possui raio de 40 cm.
Adotando 1 = 3, a velocidade desenvolvida pela bicicleta
é de
a) 1,2 m/s.
b) 2.4 m/s
c) 7,2 m/s.
d) 115,2 m/s.
e 720 m/s.
Soluções para a tarefa
Resposta:
Letra b) 2,4 m/s.
Explicação:
Vamos primeiramente entender a física da questão apresentada:
Temos aqui um sistema de 3 "ROLDANAS" conectadas por uma corrente.
O primeiro movimento desse sistema inicia-se na coroa da bicicleta, logo após isso, a corrente transfere força para a catraca, e por fim a catraca transfere força para a roda e assim inicia-se o deslocamento da bicicleta.
RESOLUÇÃO:
A questão nos pede a velocidade que a bicicleta desenvolve em m/s (metros por segundo).
Para descobrir isso, precisamos calcular quantos metros o perímetro da roda tem, e com isso calcularmos a possível velocidade que a roda pode desenvolver no solo.
Para calcularmos o perímetro de uma circunferência, utilizamos: p= 2.π.r.
O número π, a questão determina que é 3, logo:
π=3
r= 40 cm
p=2.3.40
p=240cm
_______________
Agora que temos o perímetro da roda, vamos novamente ao enunciado, no momento em que é citado a frequência que a coroa gira o sistema, é 1hz, isso equivale a 1 segundo. Ou seja o sistema todo, faz uma volta completa em 1 segundo.
Logo a roda da bicicleta desloca 240cm em 1 segundo.
Vamos converter esse valor para m, sendo assim:
240cm/100= 2,4...
A roda desloca a bicicleta com uma velocidade de 2,4 m/s.