[ENUNCIADO COMUM ÀS QUESTÕES 1 E 2]
Uma roda de raio está inicialmente em repouso. Partindo do instante a roda é acelerada a até atingir uma velocidade angular de num tempo . Em a aceleração cessa.
[QUESTÃO 2]
A distância percorrida por um ponto da borda do disco durante a aceleração é:
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
(g)
(h)
(i)
Passo 1
Uma roda está sendo acelerada a partir do repouso:
Nós queremos saber o deslocamento de um ponto da borda dessa roda até ela atingir a velocidade de .
Passo 2
Se a aceleração é constante, temos um movimento circular uniformemente acelerado.
Ou seja, podemos utilizar aquelas equações de do MRUV, porém adaptadas para o movimento circular:
Como não conhecemos o tempo que a roda leva até alcançar a velocidade angular final, é uma boa estratégia utilizar a única equação que não envolve o tempo ... a equação de Torricelli para movimento circular:
Passo 3
Nós vamos utilizar essa equação para descobrir qual foi o deslocamento angular até a roda alcançar a velocidade final e depois basta transformar esse deslocamento angular em deslocamento linear :
Aplicando os valores, temos:
Passo 4
O comprimento de um arco se relaciona sempre com ângulo percorrido e o raio a partir de:
Onde é o comprimento de um arco, o ângulo percorrido e o raio.
Então, podemos achar o deslocamento do ponto usando:
Ficamos com a letra (e).
Resposta
Letra (e)