Um volante de inércia é um elemento de máquina utilizado há muito tempo, constituindo uma das primeiras formas existentes de se armazenar energia cinética. No dimensionamento dos volantes de inércia, qual dos parâmetros abaixo não influencia no momento de inércia?
a) Massa do volante.
b) Raio do volante.
c) Velocidade angular do volante.
d) Distribuição de massa do volante.
e) Todos os parâmetros acima influenciam no momento de inércia.
a) Massa do volante.
b) Raio do volante.
c) Velocidade angular do volante.
d) Distribuição de massa do volante.
e) Todos os parâmetros acima influenciam no momento de inércia.
Passo 1
Beleza, vamos entender a questão. A gente está falando sobre volante de inércia, que é usado pra armazenar energia cinética em máquinas. A pergunta quer saber qual dos parâmetros listados não influencia no momento de inércia desse volante. Para resolver isso, vamos precisar entender o que é momento de inércia e quais fatores o afetam.
Passo 2
Primeiro, vamos refrescar a memória sobre o momento de inércia. Ele é uma medida de quanta resistência um objeto tem para mudar seu movimento de rotação. Basicamente, quanto maior o momento de inércia, mais difícil é acelerar ou desacelerar a rotação do objeto.
Passo 3
O momento de inércia (
) depende de como a massa está distribuída em relação ao eixo de rotação. A fórmula geral é:
onde
é a massa de cada partícula e
é a distância dessa massa até o eixo de rotação.
Passo 4
Agora, vamos analisar cada opção:
a) Massa do volante.
Quanto maior a massa, maior será o momento de inércia, já que está na fórmula.
Quanto maior a massa, maior será o momento de inércia, já que
b) Raio do volante.
O raio também está na fórmula, e como ele é ao quadrado, aumentar o raio aumenta bastante o momento de inércia.
O raio
c) Velocidade angular do volante.
A velocidade angular ( ) não aparece na fórmula do momento de inércia. Ela está relacionada à energia cinética, mas não ao momento de inércia em si.
A velocidade angular (
d) Distribuição de massa do volante.
A distribuição da massa afeta diretamente , então influencia no momento de inércia.
A distribuição da massa afeta diretamente
e) Todos os parâmetros acima influenciam no momento de inércia.
Como vimos, nem todos influenciam.
Como vimos, nem todos influenciam.
Passo 5
Com base nisso, a única opção que não influencia o momento de inércia é a c) Velocidade angular do volante.
Resposta
A opção que não influencia no momento de inércia é a c) Velocidade angular do volante.