Em um determinado momento o ciclista está a
. Considerando o diâmetro da roda igual a 622 mm , calcule a rotação da roda (rpm).
Passo 1
O que o enunciado diz? Um ciclista viaja a 10 m/s e a roda tem diâmetro de 622 mm. A pergunta é: qual a rotação da roda em rpm?
Conteúdo: cinemática de rotação (relação entre velocidade linear e rotação).
O que vamos usar:
Conteúdo: cinemática de rotação (relação entre velocidade linear e rotação).
O que vamos usar:
- Converter milímetros em metros;
- Calcular o perímetro (circunferência) da roda:
; - Relação entre velocidade linear
e frequência de giro : ; - Converter frequência em rps (rotações por segundo) para rpm (rotações por minuto).
Passo 2
Primeiro, transforma o diâmetro de milímetros para metros.
622 mm = m.
Isso é importante pra usarmos a fórmula da circunferência em unidades consistentes.
622 mm =
Isso é importante pra usarmos a fórmula da circunferência em unidades consistentes.
Passo 3
Agora, calcula o perímetro da roda (a distância que a roda percorre em uma volta completa):
Numericamente,
m.
Passo 4
Sabendo que a cada volta a roda avança
metros, pra manter 10 m/s o número de voltas por segundo
é
Aqui usamos a ideia de que velocidade linear é distância sobre tempo, e a distância por volta é
.
Passo 5
Pra converter de rotações por segundo (rps) pra rotações por minuto (rpm), multiplica por 60:
Resposta
A roda gira a aproximadamente
,rpm.