Uma turbina com 1,20 m de diâmetro está girando á 200 rev/min. Qual a velocidade linear de um ponto na sua borda?
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão fala sobre uma turbina que tem um diâmetro de 1,20 metros e está girando a 200 rotações por minuto (rev/min). O que a gente precisa descobrir é a velocidade linear de um ponto na borda dessa turbina. Para resolver isso, vamos usar conceitos de cinemática rotacional, especificamente a relação entre velocidade angular e velocidade linear.
Passo 2
Primeiro, vamos achar o raio da turbina. O diâmetro é de 1,20 metros, então o raio (que é a metade do diâmetro) fica assim:
Passo 3
Agora, precisamos converter a velocidade de rotação de rotações por minuto (rev/min) para radianos por segundo (rad/s), porque a fórmula da velocidade linear usa radianos.
Sabemos que:
- 1 rotação completa =
radianos - Existem 60 segundos em um minuto
Então, a conversão fica assim:
Calculando:
Passo 4
A fórmula para a velocidade linear (
) é:
Onde:
-
é a velocidade angular em rad/s -
é o raio em metros
Substituindo os valores que encontramos:
Resposta
A velocidade linear de um ponto na borda da turbina é aproximadamente 12,57 m/s.