Em uma viagem a Júpiter, deseja-se construir uma nave espacial com uma seção rotacional para simular, por efeitos centrífugos, a gravidade. A seção terá um raio de 90 metros. Quantas rotações por minuto (RPM) deverá ter essa seção para simular a gravidade terrestre? (considere g = 10 m/s²)
Gab: 10/π
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VulpesCanis
Para essa situação devemos calcular a aceleração centrípeta. Para isso usamos a fórmula:
ac = v²/r
ac é a aceleração centrípeta (m/s²); v é a velocidade (m/s); r é ao raio (m).
Devemos então ter uma aceleração centrípeta igual a gravidade, 10 m/s². Considerando o raio citado, vamos então calcular a velocidade: 10 = v²/90 v² = 10*90 v = √900 v = 30 m/s
Agora vamos calcular o comprimento da rota: C = 2*π*r C = 2*π*90 C = 180π m
Agora vamos calcular o período de 1 volta. Calculamos o número de voltas por segundos: T = d/v T = 180π/30 T = 6π s
Agora que já sabemos o período de 1 volta, podemos calcular a frequência em rpm: f = 60/ (6π) f = 10/π rpm
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ac = v²/r
ac é a aceleração centrípeta (m/s²); v é a velocidade (m/s); r é ao raio (m).
Devemos então ter uma aceleração centrípeta igual a gravidade, 10 m/s². Considerando o raio citado, vamos então calcular a velocidade:
10 = v²/90
v² = 10*90
v = √900
v = 30 m/s
Agora vamos calcular o comprimento da rota:
C = 2*π*r
C = 2*π*90
C = 180π m
Agora vamos calcular o período de 1 volta. Calculamos o número de voltas por segundos:
T = d/v
T = 180π/30
T = 6π s
Agora que já sabemos o período de 1 volta, podemos calcular a frequência em rpm:
f = 60/ (6π)
f = 10/π rpm