Um roda gigante, em um parque de diversões, executa um movimento harmônico simples, dando uma volta completa em 1 minuto. Qual a frequência desse movimento em Hertz?
Passo 1
Enunciado resumido: Uma roda gigante faz uma volta completa em 1 minuto. A pergunta é: qual a frequência desse movimento em Hertz?
Informações dadas: a volta completa demora minuto.
Observação: peguei as alternativas da imagem enviada: ,
,
,
e
.
Informações dadas: a volta completa demora
Observação: peguei as alternativas da imagem enviada:
Passo 2
Entendendo o que é frequência e período (aulas rápidas e essenciais):
- Periodo: o período
é o tempo que leva para ocorrer uma repetição completa do movimento (aqui: uma volta). Sua unidade padrão no SI é o segundo, . - Frequência: a frequência
é o número de repetições por unidade de tempo; em física normalmente usamos “repetições por segundo”. A unidade é o Hertz, , que significa “ciclos por segundo”.
A relação entre período e frequência é simples e fundamental:
Aqui
é o período (em segundos) e
será em
. Vou explicar: se algo leva
segundos para uma volta, então em cada segundo faz
volta, ou seja
. Essa relação é a que vamos usar.
Passo 3
Converter as unidades para usar a fórmula: o enunciado deu o tempo da volta em minutos, mas a fórmula pede segundos para obter
.
Sabemos que minuto =
segundos. Portanto o período é
Sabemos que
Passo 4
Aplicar a fórmula
substituindo
:
Interpretação: isso significa que a roda faz
voltas por segundo, ou seja uma volta a cada
segundos.
Passo 5
Verificação rápida com exemplos didáticos para fixar:
- Se uma volta demorasse
segundo ( ), então (uma volta por segundo). - Se a volta demorasse
segundos ( ), então .
No nosso caso a alternativa que corresponde ao resultado da imagem é a que apresenta. Força aí — com esse raciocínio você resolve questões parecidas rapidinho na prova!