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Questão FC714307

Observe a figura: A figura mostra o esquema de um cilindro girando com seu centro fixado sobre o eixo y de um sistema cartesiano. A frequência de giro do cilindro é f, constante, e

Cinemática

VUNESP · 2025

Observe a figura:

A figura mostra o esquema de um cilindro girando com seu centro fixado sobre o eixo y de um sistema cartesiano. A frequência de giro do cilindro é f, constante, e, no seu ponto superior, um objeto nele apoiado despenca, sendo lançado horizontalmente e caindo sob a ação da gravidade sobre um piso horizontal a uma distância x da origem do sistema cartesiano Oxy.

 

Se a frequência de giro do cilindro duplicar, o tempo de queda do objeto até atingir o piso

  1. será reduzido à quarta parte.
  2. não sofrerá alteração.
  3. será reduzido à metade.
  4. será duplicado.
  5. será quadruplicado.
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Gabarito

B

Comentário do professor

Ao ser liberado do ponto superior, o objeto tem apenas velocidade horizontal inicial, pois a componente vertical da velocidade é nula no instante da queda.

A altura inicial acima do piso, \(h\), determina a queda vertical pela equação do movimento: \(h=\tfrac{1}{2}gt^2\). Assim, o tempo de queda é \(t=\sqrt{2h/g}\).

A frequência de rotação f só altera a velocidade horizontal \(v_{\text{horiz}}=2\pi fR\). Se f duplica, \(v_{\text{horiz}}\) dobra, mas isso não altera a equação vertical nem \(t\).

Portanto, o tempo que o objeto leva para atingir o piso não sofre alteração quando a frequência do cilindro é duplicada.

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