Humanitas 2024 (2º semestre) — questão 36 de Física
Enunciado em texto
O ar quente contido no interior do gabinete de um computador é direcionado para o exterior com o auxílio de ventoinhas, como a mostrada na imagem.
[Foto: uma ventoinha quadrada de computador, com hélice de sete pás. Uma seta indica um ponto na ponta de uma das pás, com a legenda “Extremidade de uma pá”; outra seta indica o ponto no meio do eixo, com a legenda “Centro de rotação”.]
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Admita que uma dessas ventoinhas gire com frequência de 1 500 rpm e que o comprimento de cada pá de hélice, medido da extremidade da pá até seu centro de rotação, seja de 6 cm. Usando π = 3, o módulo da velocidade linear com que a extremidade de uma pá dessa hélice se movimenta, é igual a
(A) 3 m/s.
(B) 9 m/s.
(C) 5 m/s.
(D) 6 m/s.
(E) 1 m/s.
(Enunciado e figura: Vestibular Humanitas 2024 (2º semestre), Prova II — Humanitas/Vunesp.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Faculdade de Ciências Médicas Humanitas e à Fundação VUNESP.
Resolução comentada
O que a questão pede: a velocidade, em m/s, da ponta da pá, que gira num círculo de raio 6 cm.
Passo 1 — a frequência em hertz. rpm é “rotações por minuto”. Para ter voltas por segundo, divida por 60:
Passo 2 — a velocidade linear. Em cada volta, a ponta da pá percorre uma circunferência inteira, . Fazendo f voltas por segundo, ela anda por segundo. Com R = 6 cm = 0,06 m:
⚠️ As armadilhas: usar 1 500 como se fosse em hertz (dá 540 m/s) ou deixar o raio em centímetros (dá 900): valores absurdos para a ponta de uma ventoinha. E esquecer o 2 de dá m/s, a metade do valor certo.
A ideia em uma frase: velocidade linear é o comprimento de uma volta vezes o número de voltas por segundo: v = 2πRf, com f em Hz e R em metros.
Resposta: alternativa B (9 m/s).
Vídeo em breve
A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.
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