Física na lavanderia. Qual é o objetivo do ciclo rotação da máquina de lavar roupa? Faça uma breve descrição baseado nas componentes da aceleração.
Passo 1
Resumo do enunciado: “Física na lavanderia. Qual é o objetivo do ciclo rotação da máquina de lavar roupa? Faça uma breve descrição baseado nas componentes da aceleração.”
Conteúdo da matéria: movimento circular (uniforme e não uniforme), aceleração tangencial e aceleração centrípeta.
O que vamos precisar para resolver:
Conteúdo da matéria: movimento circular (uniforme e não uniforme), aceleração tangencial e aceleração centrípeta.
O que vamos precisar para resolver:
- Entender o que é aceleração tangencial (variação de velocidade angular)
- Entender o que é aceleração centrípeta (velocidade fazendo curva)
Passo 2
Aceleração tangencial (aₜ): é responsável por aumentar ou diminuir a velocidade de rotação do tambor.
Em termos de física, a gente define
Em termos de física, a gente define
onde
• é o raio do tambor
• é a aceleração angular (como “rápido” muda a rotação).
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•
Na máquina de lavar, quando ela acelera para entrar no “modo centrifugação”, temos aceleração tangencial enquanto ela vai de 0 até a velocidade de trabalho.
Passo 3
Aceleração centrípeta (a_c): é responsável por manter as roupas fazendo o movimento circular uma vez que atingem velocidade quase constante.
Fórmula clássica:
Fórmula clássica:
onde
• é a velocidade linear da roupa na borda do tambor
• é a velocidade angular (em rad/s)
• é o raio do tambor.
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•
Essa aceleração aponta sempre para o centro do tambor, “puxando” as roupas pra dentro.
Passo 4
Relação com o objetivo do ciclo de rotação:
- Acelera-se o tambor (componente tangencial) até uma rotação alta.
- Mantém-se essa rotação para gerar aceleração centrípeta grande.
- A aceleração centrípeta faz com que a água, pelas inércia, seja “empurrada” contra as paredes do tambor (ou passe pelo tecido e saia pelas aberturas).
Resposta
O objetivo do ciclo de rotação é usar primeiro a aceleração tangencial para levar o tambor à alta velocidade e depois manter a aceleração centrípeta elevada, de modo a “expulsar” a água das roupas contra as paredes do tambor, facilitando a secagem.