A figura 1 abaixo apresenta um sistema formado por dois pa...
A figura 1 abaixo apresenta um sistema formado por dois pares de polias coaxiais, AB e CD, acoplados por meio de uma correia ideal e inextensível e que não desliza sobre as polias C e B, tendo respectivamente raios RA = 1 m, RB = 2 m , RC = 10 m e RD = 0,5 m.
A polia A tem a forma de um cilindro no qual está enrolado um fio ideal e inextensível de comprimento L = 10π m em uma única camada, como mostra a figura 2.
Num dado momento, a partir do repouso, o fio é puxado pela ponta P, por uma força constante que imprime uma aceleração linear a, também constante, na periferia da polia A, até que o fio se solte por completo desta polia. A partir desse momento, a polia C gira até parar após n voltas, sob a ação de uma aceleração angular constante de tal forma que o gráfico da velocidade angular da polia D em função do tempo é apresentado na figura 3.
Nessas condições, o número total de voltas dadas pela
polia A até parar e o módulo da aceleração a, em m/s2
, são,
respectivamente,
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Quando concêntricas ωx= ωy .: ωa=ωb, além disso quando pertencem à uma correia em comum ou até mesmo com duas rodas em contato teremos que Vx=Vy .: VB=VC;
Assim sendo, Vb=Vc --> ωb.Rb=ωc.Rc, ou seja, ωb= ωc.Rc/Rb e como é dado os valores dos raios temos que : ωb=5ωc;
Se ωb=ωa .: temos que ωa= 5ωc, ou seja, Δαa = 5.Δαc (devido ω=Δα/ΔT, corta-se a variação do ΔT visto que são iguais);
No entanto, temos que considerar as voltas do desenrolar da fita, assim, deverá fazer n=L/2πRa -->10π/2π.1 .: 5 voltas;
Sendo Δαa = 5.Δαc(n) + suas voltais inciais (desenrolar da fita) teremos que : n= 5+5n .: n=5.(1+n)
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