Questão 49127

(UNICAMP - 2011) Várias leis da Física são facilmente verificadas em brinquedos encontrados em parques de diversões. Suponha que em certo parque de diversões uma criança está brincando em uma roda gigante e outra em um carrossel.

a) A roda gigante de raio R = 20 m gira com velocidade angular constante e executa uma volta completa em T = 240 s. No gráfico a) abaixo, marque claramente com um ponto a altura h da criança em relação à base da roda gigante nos instantes t = 60 s , t = 120 s , t = 180 s e t = 240 s, e, em seguida, esboce o comportamento de h em função tempo. Considere que, para t = 0 , a criança se encontra na base da roda gigante, onde h = 0 .

b) No carrossel, a criança se mantém a uma distância r = 4 m do centro do carrossel e gira com velocidade angular constante ω₀. Baseado em sua experiência cotidiana, estime o valor de ω₀ para o carrossel e, a partir dele, calcule o módulo da aceleração centrípeta a_c da criança nos instantes t = 10 s , t = 20 s, t = 30 s e t = 40 s . Em seguida, esboce o comportamento de a_c em função do tempo no gráfico b) abaixo, marcando claramente com um ponto os valores de a_c para cada um dos instantes acima. Considere que, para t = 0 , o carrossel já se encontra em movimento.