O comprimento da banda de rodagem (circunferência externa) do pneu de uma bicicleta é de aproximadamente
.
Supondo-se que esta distância tenha sido percorrida com velocidade escalar constante de
, determine, em hertz, a frequência de rotação da roda durante o percurso.
Supondo-se que esta distância tenha sido percorrida com velocidade escalar constante de
Passo 1
Beleza, então o enunciado diz que a circunferência externa do pneu é de
e a bicicleta anda a
. 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
para metros por segundo, porque a circunferência está em metros. A fórmula de conversão é
Substituindo:
Passo 3
Agora, lembrando que a velocidade linear
da borda do pneu está ligada à frequência de rotação
(em Hz, que é giros por segundo) e ao comprimento da circunferência
assim:
Queremos
Substituindo
e
:
Resposta
A frequência de rotação da roda é
.