Banco de questões: Cinemática: Movimento Circular Uniforme

Um parque de diversões local utiliza uma roda-gigante como sua principal atração. A roda-gigante tem raio de 15 metros e leva 30 segundos para fazer uma volta completa. Durante uma visita ao parque, os alunos são desafiados a compreender o movimento circular uniforme (MCU) apresentado pela roda-gigante e analisar a eficiência energética dessa atração em relação a outros brinquedos. Considerando esse contexto, responda os seguintes itens: a) Calcule a velocidade angular da roda-gigante em rad/s; b) Determine a variação angular que a roda-gigante percorre em 12 segundos de movimento; c) Compare o MCU da roda-gigante com o de outro brinquedo do parque que também apresenta MCU (descreva o brinquedo e seus dados) e discuta a eficiência energética dessas atrações, considerando a necessidade de introdução de novas tecnologias energéticas no mundo atual.

Em uma pista circular de 50 metros de diâmetro, duas motocicletas realizam voltas com movimentos circulares uniformes, porém com velocidades angulares distintas. A motocicleta A completa uma volta em 40 segundos, enquanto a motocicleta B necessita de 60 segundos para a mesma distância. Considerando que ambas iniciam o percurso simultaneamente, após quantas voltas a motocicleta B terá percorrido uma ângulo total que é 1,5 vezes a ângulo total percorrido pela motocicleta A? Utilize conceitos de movimento circular uniforme para determinar a resposta.

Um ciclista percorre uma pista circular com raio de 25 metros, mantendo uma velocidade constante durante todo o percurso. Sabendo que ele completa uma volta a cada 10 segundos, qual é a velocidade angular do ciclista em radianos por segundo?

Um carro está fazendo uma curva em uma pista circular de raio 150 metros com movimento circular uniforme, completando a curva em 30 segundos. Para aumentar a segurança, a equipe de engenharia precisa determinar a velocidade angular do carro e a aceleração centrípeta envolvida nesse movimento. Baseado nesse cenário, qual é a velocidade angular do carro e a aceleração centrípeta atuando sobre ele?

Em uma feira de ciências, um grupo de estudantes decidiu apresentar um trabalho sobre movimento circular uniforme (MCU), demonstrando sua aplicação no cotidiano, como nos motores dos carros elétricos, uma alternativa sustentável aos motores convencionais movidos a combustíveis fósseis. Para isso, eles projetaram um modelo simplificado de um carro elétrico com uma roda de raio R = 20 cm, que gira por um motor elétrico em um movimento circular uniforme com frequência f = 10 Hz. Considerando esse contexto: a) Calcule a velocidade angular (ω) da roda do carro em radianos por segundo. b) Determine o período (T) do movimento circular uniforme da roda. c) Calcule a velocidade linear (v) da borda da roda ao longo de sua trajetória circular.