Banco de questões: Cinemática: Movimento Circular Uniforme

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.

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?

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.

O uso de tecnologias energéticas renováveis tem crescido a cada dia, pois elas são mais limpas e eficientes. No entanto, o custo de produção de energia desses sistemas ainda não é competitivo em comparação com os sistemas convencionais. Qual a alternativa descreve melhor um importante benefício ambiental proporcionado pelo uso de energia solar fotovoltaica?

Uma partícula realiza um movimento circular uniforme (MCU) com raio R, sob a ação de uma força centrípeta constante. Se a velocidade da partícula é duplicada, qual será o efeito sobre o período e a frequência do movimento?