Questão FC282743
Uma roda gigante possui 20 m de raio. Sabe-se que o módulo da força normal exercida pelo assento em uma criança de 56 kg, no ponto mais alto da roda gigante é de 333,2 N. A velocid
Cinemática
IDECAN · 2017
Uma roda gigante possui 20 m de raio. Sabe-se que o módulo da força normal exercida pelo assento em uma criança de 56 kg, no ponto mais alto da roda gigante é de 333,2 N. A velocidade angular da roda gigante é:
(Considere: g = 10 m/s²)
- 0,40 rad/s.
- 0,45 rad/s.
- 0,48 rad/s.
- 0,50 rad/s.
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Gabarito
B
Comentário do professor
Calcule a força peso: \(F_{peso}=m\cdot g=56\cdot10=560\ \text{N}\).
No ponto mais alto, a aceleração centrípeta aponta para o centro (para baixo). A diferença entre o peso e a força normal fornece a resultante centrípeta: \(F_{peso}-F_{N}=m\cdot a_c\).
Substituindo: \(560-333{,}2=226{,}8\ \text{N}\), logo \(a_c=\dfrac{226{,}8}{56}=4{,}05\ \text{m/s}^2\).
Como \(a_c=\omega^2 R\), temos \(\omega=\sqrt{\dfrac{a_c}{R}}=\sqrt{\dfrac{4{,}05}{20}}=\sqrt{0{,}2025}=0{,}45\ \text{rad/s}.\)
Portanto, a velocidade angular é \(\omega=0{,}45\ \text{rad/s}\) (alternativa B).
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