A respeito do movimento circular uniforme, assinale a opção correta.
- A)O período é a constante de proporcionalidade entre a velocidade angular e a velocidade escalar.
Errada: o período não é constante de proporcionalidade entre velocidade angular e velocidade escalar; na verdade, omega = 2pi/T e v = omega·r.
- B)Desde que não haja deslizamento nem deformação, a velocidade escalar do centro do pneumático de uma bicicleta em movimento é diretamente proporcional ao raio da roda e ao seu período de rotação.
Errada: a velocidade escalar do centro da bicicleta em rolamento sem deslizamento vale v = 2pi r/T, isto é, é diretamente proporcional ao raio e inversamente proporcional ao período.
- C)A velocidade angular é diretamente proporcional ao período.
Errada: a velocidade angular é inversamente proporcional ao período, pois omega = 2pi/T.
- D)Caso duas rodas estejam acopladas uma à outra por meio de uma correia, conclui-se que, se não houver o escorregamento da correia e esta for inextensível, as velocidades escalares periféricas de ambas as rodas serão iguais, independentemente do valor do raio destas.
Certa: sem escorregamento e com correia inextensível, a velocidade tangencial na periferia das duas rodas é a mesma, independentemente dos raios.
- E)Caso duas rodas estejam acopladas uma à outra coaxialmente, ou seja, possuam um eixo de rotação em comum, conclui-se que, se o raio da roda A for o dobro do raio da roda B, a velocidade angular da roda A será a metade da velocidade angular da roda B.
Errada: em rodas coaxiais com eixo comum, a velocidade angular é a mesma para ambas, e não depende da razão entre os raios.
Gabarito: D
No movimento circular uniforme, a rapidez pode ser constante, mas a direção da velocidade muda o tempo todo. Por isso, a grandeza central aqui é a velocidade angular (omega), ligada ao período pela relação omega = 2pi/T. Já a velocidade escalar linear na borda da roda vale v = omega·r = 2pi r/T. Em português de prova: se o período aumenta, a velocidade angular diminui; se o raio aumenta, a velocidade escalar aumenta, desde que o período permaneça o mesmo. A alternativa D está correta porque, em duas rodas ligadas por correia sem escorregamento e com correia inextensível, a parte periférica da correia tem a mesma velocidade em ambos os contatos. Logo, as velocidades escalares periféricas das rodas são iguais, mesmo que os raios sejam diferentes. O raio muda a velocidade angular de cada roda, mas não altera essa igualdade da velocidade tangencial na borda. É exatamente esse tipo de detalhe que a banca gosta: ela troca velocidade angular por velocidade escalar, ou faz o raio aparecer como se pudesse ser ignorado. Mas, em sistemas acoplados por correia, o que se iguala é a velocidade linear na periferia, não a angular. Se a questão falasse em eixos coaxiais rígidos, aí a análise seria outra.