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Um sistema de transmissão consiste de dois discos, um menor de raio R e massa 2 M e um maior de raio 2 R e massa M, conectados através de uma correia (que não escorrega sobre os discos). O módulo da velocidade de um ponto qualquer da correia é constante e igual a v. Diante disso, assinale o que for correto e responda a soma das alternativas corretas.
Exemplo se eu achar que todas as alternativas estão correto coloco: 01 + 02 + 04+ 08+16 = 31
01. Os módulos das velocidades angulares dos dois discos são iguais.
02. O módulo da velocidade em um ponto situado a uma distância R do centro do disco menor é v.
04. A frequência de rotação do disco menor é maior que a do disco maior.
08. O período de rotação do disco maior é 4R π v.
16. A aceleração angular do disco de raio 2 R é maior do que a de raio R.
Soluções para a tarefa
O somatório é igual a 6.
- Quando tratamos de uma transmissão de MCU por meio duma correia (sem deslizamento), é muito importante ter a noção de que a velocidade linear dos discos precisa ser igual, pois, se não fosse, não teria como esse sistema funcionar, sendo que a velocidade da correia é "x" e a velocidade dos discos variam entre "y" e "z". Ambas precisam ser "x".
01. Errado. Apenas as velocidades lineares que são iguais. As velocidades angulares não são iguais, pois as frequências são diferentes.
02. Correto. A velocidade, como diz o enunciado, é constante e igual a v.
04. Correto. Utilizando a fórmula V = ω.r, devemos pensar que quanto menor o raio dum disco, maior sua velocidade angular. Como ω = 2πf, podemos deduzir que o disco de menor raio terá uma frequência mais alta em comparação com um disco de maior raio. Em outras palavras, o disco maior é mais lento.
08. Errado. Vamos analisar isso por meio de cálculos. Começando com sua velocidade angular:
v = ω.r
v = ω.2r
ω = v/2r
ω = 2π.f
v/2r = 2π.f
f = v / 2r / 2π
f = v/2r . 1/2π
f = v/4πr
T = 1 / f
T = 1/1 / v/4πr
T = 4πr/v
16. Errado. Vamos conferir. Sabendo que por haver um raio maior, haverá uma velocidade angular menor, podemos deduzir que, não. A aceleração angular do disco de raio 2R é menor do que a de raio R.