5/1 Um torque aplicado a um volante causa uma aceleração uniforme da velocidade de 200 rpm até a velocidade de 800 rpm em 4 segundos. Determine o número de voltas
do volante durante esse intervalo de tempo. (Sugestão: utilize voltas e minutos como unidades em seus cálculos.)
Passo 1
O enunciado diz que um volante parte de
rpm e atinge
rpm em
s com aceleração angular constante. A pergunta é quantas voltas
ele dá nesse intervalo. O conteúdo aqui é cinemática rotacional sob aceleração angular uniforme, em que a deslocamento angular (em voltas) é dada por
quando expressamos tudo em “voltas por minuto” e “minutos”.
Passo 2
Primeiro convertemos o tempo de segundos para minutos, pois as velocidades estão em rpm.
Passo 3
Em aceleração angular constante, a velocidade média é simplesmente a média aritmética da velocidade inicial e final:
Passo 4
Agora calculamos o número de voltas usando