Ano 2021#physics

Sobre o tema

A relação entre velocidade linear e movimento circular é fundamental na física. Quando um objeto se move em uma trajetória circular com velocidade constante, o tempo para completar uma volta (período) depende da velocidade linear e do raio. Este problema de física aborda justamente esse conceito, aplicado a uma fita cassete que é enrolada em uma bobina. Conhecendo a velocidade linear da fita e o diâmetro da bobina, podemos calcular o tempo necessário para uma rotação completa. Esse tipo de raciocínio é comum em questões de cinemática rotacional e é importante para entender o funcionamento de dispositivos mecânicos.

Tópicos relacionados

  • Relação entre velocidade linear e angular
  • Movimento circular uniforme
  • Cálculo de período a partir de velocidade linear
  • Conversão de unidades de comprimento

Enunciado

Ao passar pelo sensor magnético, a velocidade linear de
um ponto de uma fita cassete é v  0,045 m/s. Depois de
passar pelo sensor, a fita é enrolada em uma bobina
circular de diâmetro d  6,0 cm. Em quanto tempo a
bobina completa uma volta?

a) 0,65 s. c) 4,0 s.

b) 1,3 s. d) 0,27 s.

Alternativas

  • A)

    0,65 s.

  • B)

    1,3 s.

  • C)

    4,0 s.

  • D)

    0,27 s.

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Perguntas frequentes

Qual é a relação entre velocidade linear e angular no movimento circular?

A velocidade linear v é igual ao produto da velocidade angular ω pelo raio r: v = ω r. A velocidade angular mede a taxa de variação do ângulo, enquanto a linear mede a distância percorrida por unidade de tempo.

Como calcular o período de rotação a partir da velocidade linear?

O período T é o tempo para uma volta completa. Como a distância percorrida em uma volta é a circunferência (2πr), temos T = (2πr)/v. Se for dado o diâmetro d, use T = (πd)/v.

Por que é necessário converter unidades antes de aplicar a fórmula?

Para evitar erros de cálculo, todas as unidades devem estar no mesmo sistema. Neste problema, o diâmetro está em centímetros e a velocidade em metros por segundo, então convertemos 6,0 cm para 0,060 m antes de calcular.

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