Livro Halliday, Volume 1, 8ª edição, Capítulo 11, Seção 2, Exercício 2
(Cap 11 – Ex 2) Um automóvel que se move a possui pneus com de diâmetro.
a) Qual é a velocidade angular dos pneus em relação aos respectivos eixos?
b) Se o carro é freado com aceleração constante e as rodas descrevem voltas completas (sem deslizamento), qual é o módulo da aceleração angular das rodas?
c) Que distância o carro percorre durante a frenagem?
Passo 1
Faala, meu povo! Tudo bem com vocês? Partiu resolver mais um exercício?
Esse é um exercício clássico de Cálculo de Dinâmica Rotacional. A primeira dica (e o que será sempre nosso primeiro passo) é que precisamos sempre verificar como estão as unidades de medida e precisamos passa-las para o SI.
Portanto, para começar vamos arrumar as unidades:
Velocidade do carro:
Raio dos pneus:
A velocidade angular se relaciona da seguinte forma com a velocidade linear :
É a famosa “quem-vê-bunda-ri” (lembre-se disso que você nunca esquecerá essa fórmula):
Passo 2
Podemos calcular a aceleração pela equação de Torricelli para a rotação:
Como os pneus rodam até parar, a velocidade angular final é zero. A velocidade angular inicial acabamos de calcular, beleza... e o deslocamento angular? Bom, se o pneu completa e cada volta tem , então o deslocamento é .
Agora podemos substituir na fórluma ali em cima:
Passo 3
Agora o problema pede a distância percorrida. Bom, é só fazer a conexão com o comprimento de arco :
Fala sério! A física é a melhor matéria do mundoooo!
Para essa questão é isso pessoal! Bora resolver mais uma?
Resposta
a) 5
b)
c)