Questão 03) Uma bicicleta percorre 60 m em 10 s , em movimento uniforme. Se as rodas têm 40 cm de raio, a frequência de seu movimento em torno do eixo será de aproximadamente:
a) 6 Hz
b) 4 Hz
c) 3 Hz
d)
e)
a) 6 Hz
b) 4 Hz
c) 3 Hz
d)
e)
Passo 1
O enunciado pede a frequência de rotação das rodas da bicicleta. Dados fornecidos:
- A bicicleta percorre
em . - As rodas têm raio
. - Movimento uniforme (velocidade escalar constante).
O que quero encontrar: a frequência de rotação
em hertz (
), ou seja, quantas voltas por segundo a roda dá.
Passo 2
Primeiro passo prático: calcular a velocidade linear (escala) da bicicleta. Em movimento uniforme a velocidade escalar média é distância dividida pelo tempo. Logo:
Calculemos:
Passo 3
Agora relacionar velocidade linear com frequência de rotação. Cada volta completa da roda faz a bicicleta avançar uma distância igual à circunferência da roda, que vale
, onde
é o raio. Se a roda gira com frequência
, a velocidade linear é:
Essa fórmula vem da ideia simples: em cada segundo a roda dá
voltas; cada volta desloca
; então deslocamento por segundo é
.
Passo 4
Converter o raio para metros (para consistência de unidades). O enunciado deu
. Em metros:
Isolar
na fórmula
:
Passo 5
Substituir os valores numéricos:
Calcule passo a passo:
. Então
Aproximando
:
Passo 6
Interpretação final: a frequência é aproximadamente
. Entre as alternativas dadas, a que mais se aproxima é
(alternativa d). Força aí — você já consegue aplicar essa ideia direto na prova: velocidade = circunferência × frequência.
Resposta
d)