UECE 2022.1 — questão 46 de Física

Gabarito ACinemática — movimento circular uniforme (frequência e velocidade linear)Vestibular 2022.1 · 1ª fase · Conhecimentos Gerais · Gabarito 1
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 46 de Física do UECE 2022.1

Enunciado em texto

As lavadoras de roupa compõem um grupo de eletrodomésticos muito presente nas residências. O seu funcionamento ocorre de acordo com uma programação prévia combinando diferentes tipos de movimentos de rotação do cesto. Na etapa final de lavagem (centrifugação), a máquina gira esse cesto a uma frequência de 1500 rpm. Considerando π≈3\pi \approx 3 e que o cesto possui um raio de 20 cm, a velocidade, em m/s, de um ponto pertencente à parede deste cesto corresponde a

A) 30.

B) 120.

C) 90.

D) 60.

(Enunciado: Vestibular UECE 2022.1, 1ª fase — CEV/UECE.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Estadual do Ceará (UECE) e à sua Comissão Executiva do Vestibular (CEV/UECE).

Resolução comentada

O que a questão pede: a velocidade de um ponto da parede do cesto, em m/s.

Passo 1 — a frequência em hertz. rpm é rotação por minuto; um minuto tem 60 s:

f=150060=25 Hzf = \frac{1500}{60} = 25\ \text{Hz}

Passo 2 — a velocidade. A cada volta, o ponto percorre uma circunferência inteira, 2πR2\pi R; e dá f voltas por segundo. Com R = 0,20 m:

v=2πRf=2×3×0,20×25v = 2\pi R f = 2 \times 3 \times 0{,}20 \times 25

v=30 m/sv = 30\ \text{m/s}

Conferindo: 30 m/s são 108 km/h. É rápido mesmo: é isso que expulsa a água da roupa.

⚠️ A armadilha: deixar a frequência em rpm, ou o raio em cm, e errar a potência de 10. Outro erro é usar o diâmetro no lugar do raio, o que dá 60 m/s, a alternativa D.

A ideia em uma frase: no movimento circular, v = 2πRf, com f em voltas por segundo e R em metros.

Resposta: alternativa A (30 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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