O comprimento da banda de rodagem (circunferência externa) do pneu de uma bicicleta é de aproximadamente 2,0 m.
Supondo-se que esta distância tenha sido percorrida com velocidade escalar constante de 18 km / h, determine, em hertz, a frequência de rotação da roda durante o percurso.

Passo 1

Beleza, então o enunciado diz que a circunferência externa do pneu é de 2,0 m e a bicicleta anda a 18 km/h. A matéria envolvida é cinemática e rotação de corpos rígidos: a gente precisa converter unidades (km/h para m/s) e usar a relação entre velocidade linear e frequência de rotação da roda.

Passo 2

Primeiro, converte a velocidade de 18 km/h para metros por segundo, porque a circunferência está em metros. A fórmula de conversão é
v [m/s] = v [km/h]times 1000 m1 kmtimes 1 h3600 s,
Substituindo:
v = 18 kmhtimes 10003600 = 18times 10003600 m/s = 5 m/s,

Passo 3

Agora, lembrando que a velocidade linear v da borda do pneu está ligada à frequência de rotação f (em Hz, que é giros por segundo) e ao comprimento da circunferência C assim:
v = f,C,
Queremos f, então isolamos:
f = vC,
Substituindo v=5 m/s e C=2,0 m:
f = 52,0 s^-1 = 2,5 Hz,

Resposta

A frequência de rotação da roda é 2,5 Hz,.

Exercícios relacionados