Um volante aumenta sua velocidade de
para
em
sob aceleração angular constante. Qual é o valor dessa aceleração?
Passo 1
O enunciado fornece os seguintes dados:
- velocidade angular inicial
, - velocidade angular final
, - intervalo de tempo
.
O que se pede: determinar a aceleração angular constante
durante esse intervalo.
Passo 2
Conceito e fórmula que vamos usar (explicação passo a passo):
- A aceleração angular instantânea é definida como a taxa de variação da velocidade angular em relação ao tempo. Em notação,
. - Se a aceleração angular for constante, a variação média da velocidade angular no intervalo é igual à aceleração constante, logo vale a relação
- Aqui
é a diferença entre a velocidade angular final e inicial, e é o intervalo de tempo. As unidades resultantes de são (radianos por segundo ao quadrado).
Passo 3
Calcular a variação da velocidade angular:
Passo 4
Calcular a aceleração angular usando a fórmula para aceleração constante:
Fazendo a divisão:
Passo 5
Interpretação e dica prática:
- O sinal positivo indica que o volante está acelerando (sua velocidade angular aumentou).
- Essa aceleração constante
pode ser usada em outras fórmulas de cinemática rotacional, por exemplo para calcular o deslocamento angular em segundos usando
caso precise calcular quantas voltas o volante deu nos
.