UFRGS 2019 — questão 4 de Física

Enunciado em texto

A figura abaixo representa um sistema de coroas dentadas de uma bicicleta, que está se movendo com velocidade constante. As coroas dentadas giram sem atrito em torno de seus eixos.

[Figura: à esquerda, a roda traseira (círculo grande, apoiado no chão), com uma coroa pequena de raio $R_E$ no centro. À direita, a coroa dianteira, de raio $R_D$, da qual sai o braço do pedal, horizontal, de comprimento $R_P$; na ponta do pedal, a força $F_P$ aponta verticalmente para baixo. A correia liga as duas coroas; no trecho de cima, a força $F_T$ age sobre a coroa traseira, apontando para a frente (para a coroa dianteira), e a força $-F_T$ age sobre a coroa dianteira, apontando para trás. O trecho de baixo está indicado como “correia”.]

A coroa dentada dianteira de raio $R_D$ é movimentada pelos pedais e está ligada à coroa traseira de raio $R_E$ pela correia de massa desprezível. $\mathbf{F_P}$ é a força aplicada no pedal cujo comprimento é $R_P$ a partir do centro da coroa.

Nessa situação, o módulo do torque transmitido à roda traseira, através da coroa de raio $R_E$, é

(A) $R_E\,R_P\,F_P\ /\ R_D$.

(B) $R_E\,R_D\,F_P\ /\ R_P$.

(C) $R_D\,R_P\,F_P\ /\ R_E$.

(D) $R_P\,F_P\ /\ (R_E R_D)$.

(E) $R_E\,F_P\ /\ (R_P R_D)$.

(Enunciado e figura: Concurso Vestibular UFRGS 2019, Física — UFRGS.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Comissão Permanente de Seleção (COPERSE).