Velocidade no movimento circular

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Metadata

  • CONTEXTO : Primeiro ciclo universitário
  • AREA: Física
  • DISCIPLINA: Mecânica e ondas
  • ANO: 1
  • LINGUA: pt
  • AUTOR: Ana Mourão
  • MATERIA PRINCIPAL: Cinemática do Ponto Material
  • DESCRICAO: Velocidade no movimento circular
  • DIFICULDADE: **
  • TEMPO MEDIO DE RESOLUCAO: 300 [s]
  • TEMPO MAXIMO DE RESOLUCAO: 600 [s]
  • PALAVRAS CHAVE: Cinemática, Ponto, Material, movimento, circular, uniforme, tempo, velocidade, angular, linear


Considere um carrossel cuja base roda como um corpo rígido em torno de um eixo central. Montadas na base estão algumas atrações como cavalos e carroças onde as crianças pode estar. Sabendo que o André está num cavalo 3 metros do centro e que dá uma volta completa a cada 7 segundos, determine o módulo da velocidade angular e linear do André quando o carrossel se encontra em funcionamento.

Nota: Considere que a velocidade angular do carrossel é constante.

Respostas

  • \(\omega_A \simeq 0,90 \, \) rad/s
  • \(v_A \simeq 2,7 \, \) m/s


Considere agora que o João está num carro, igualmente montado no carrossel, a 5 metros do centro. Qual o módulo da velocidade linear e angular do João quando a atração está em funcionamento?

Respostas

  • \(\omega_J \simeq 0,90 \, \) rad/s
  • \(v_J \simeq 4,5 \, \) m/s


Qual é a relação entre a velocidade angular do João e a velocidade angular do André? E entre as respetivas velocidades lineares? Comente.

Respostas

As velocidades angulares são iguais porque a base do carrossel roda como um corpo rígido em torno do centro.

A razão entre as velocidades lineares é igual a \(\tfrac{5}{3}\), ou seja, é a relação entre as distâncias ao centro, como seria de esperar.