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Astronautas usam uma centrífuga para simular a aceleração de um foguete durante um lançamento. A centrífuga leva 30   s para acelerar desde o repouso até sua velocidade de rotação máxima, que é 1 rotação a cada 2,3   s . Um astronauta é fixado a seu assento a 6,0   m do eixo de rotação.

a. Qual é a aceleração tangencial do astronauta durante os primeiros 30   s ?

b. Quantos g's de aceleração experimenta o astronauta quando o dispositivo está girando com a velocidade máxima? Cada 9,8   m / s 2 de aceleração correspondem a 1   g .

Passo 1

  1. Vamos usar o Movimento Circular Não Uniforme o exercício nos fornece os seguintes dados
  2. t = 3 0   s

    1   r o t a ç ã o   a   c a d a   2,3   s

    r = 6   m

    Vejamos, ele dá a frequência quando fala que é 1 rotação a cada 2,3 s, quando a velocidade angular é máxima!

    ω = 2 π   f = 1 2,3   × 2 π = 2,73   r a d / s

    Usando a equação do tempo descobrimos a aceleração tangencial

    w = w 0 + α t r t - t 0 = 0 → 2,73 = 0 + a t 6 30 - 0 → a t = 0,546   m / s 2

    Passo 2

  3. Para saber quantos g’s a mais, faremos

a = r ω 2

Substituindo

α = 6 × 4,83 × g 9,8 = 14,3   g

Resposta

  1. a t = 0,97 m s 2
  2. 14,3   g

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