Calcule a aceleração centrípeta de pontos em contacto com o solo da roda de um carro que se move com uma velocidade de
, se a frequência da rotação da roda é de 8
.
Passo 1
O enunciado dá a velocidade do carro na estrada e a frequência de rotação da roda, e pede a aceleração centrípeta dos pontos do aro em movimento circular. O conteúdo necessário envolve movimento circular uniforme: a aceleração centrípeta tem módulo
onde
é a velocidade angular e
é o raio da roda. Como sabemos a velocidade linear do carro
e a frequência de rotação
, vamos usar
para encontrar
e depois
.
Passo 2
Convertendo a velocidade do carro de
para
:
Passo 3
Calculando a velocidade angular
a partir da frequência
:
Passo 4
Determinando o raio
da roda usando
:
Passo 5
Calculemos a aceleração centrípeta
Numericamente,
Convertendo para
(dividindo por
):
Resposta
A aceleração centrípeta é aproximadamente
.