Considere uma roda gigante em um parque de diversões. A roda gigante possui raio R e está girando com uma velocidade angular constante. Sobre esse movimento, avalie as seguintes afirmativas: I. O módulo da velocidade linear é igual em todas as cabines da roda gigante em movimento. II. O módulo da aceleração centrípeta é menor para um ponto mais próximo do centro da roda gigante. III. A aceleração tangencial é nula em qualquer ponto da roda gigante. IV. A velocidade angular é maior para um ponto mais próximo do centro da roda gigante. V. O módulo da aceleração centrífuga é maior para um ponto mais afastado do centro da roda gigante. VI. A força centrípeta exercida por uma cabine é maior num ponto mais alto da roda gigante. Quais afirmativas estão corretas? A) I, III e V. B) II, III, IV e VI C) I, IV e VI. D) I, II, III e V.
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Resposta:
Vamos analisar cada uma das afirmativas:
I. O módulo da velocidade linear é igual em todas as cabines da roda gigante em movimento.
- Correto. Quando a roda gigante gira com velocidade angular constante, todas as cabines percorrem arcos de circunferência com o mesmo raio R, o que resulta em velocidades lineares iguais para todas as cabines.
II. O módulo da aceleração centrípeta é menor para um ponto mais próximo do centro da roda gigante.
- Correto. A aceleração centrípeta depende da velocidade angular e do raio da trajetória. Quanto mais próximo do centro, menor é o raio da trajetória e, portanto, menor é a aceleração centrípeta.
III. A aceleração tangencial é nula em qualquer ponto da roda gigante.
- Correto. Se a roda gigante gira com velocidade angular constante, a aceleração tangencial é nula, pois não há mudança na velocidade linear.
IV. A velocidade angular é maior para um ponto mais próximo do centro da roda gigante.
- Incorreto. A velocidade angular é a mesma para todos os pontos da roda gigante, uma vez que ela gira com velocidade angular constante.
V. O módulo da aceleração centrífuga é maior para um ponto mais afastado do centro da roda gigante.
- Incorreto. O termo "aceleração centrífuga" não é um conceito físico. O que você provavelmente quis dizer é "aceleração centrípeta," que é maior para um ponto mais afastado do centro, não centrífuga.
VI. A força centrípeta exercida por uma cabine é maior num ponto mais alto da roda gigante.
- Incorreto. A força centrípeta é a mesma para todas as cabines, independentemente da sua altura na roda gigante. Elas experimentam a mesma aceleração centrípeta.
Portanto, as afirmativas corretas são I, II, III e não há nenhuma alternativa que corresponda a essas afirmações.