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Exercícios sobre período e frequência no movimento circular uniforme

Estes exercícios abordam o período e a frequência de corpos que executam movimento circular uniforme.

Questão 1

O tacômetro é o equipamento que mede o giro do motor de um carro e mostra, em tempo real para o motorista, o número de giros por minuto. Determine a frequência em hertz e o período em segundos para o motor de um carro cujo tacômetro indica 3000 rpm.

a) 50 Hz e 2 x 10 – 2 s

b) 80 Hz e 1,5 x 10 – 2 s

c) 45 Hz e 2,5 x 10 – 2 s

d) 55 Hz e 2,5 x 10 – 2 s

e) 60 Hz e 2 x 10 – 2 s

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Questão 2

A respeito do período e da frequência no movimento circular uniforme (MCU), indique o que for correto.

a) O período é diretamente proporcional à frequência de giro de um corpo em MCU.

b) Sabendo que o período de giro do ponteiro dos minutos é de 1 min, podemos dizer que a sua frequência será, aproximadamente, de 0,017 Hz.

c) Se a frequência do ponteiro dos segundos é de 1 min, podemos calcular a sua frequência aproximada como de 0,017 Hz.

d) A frequência é diretamente proporcional ao período.

e) Um corpo de giro com frequência de 20 Hz possui período igual a 0,02 s.

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Questão 3

Marque a alternativa que indica o período de revolução de um satélite geoestacionário.

a) 48h

b) 12h

c) 72h

d) 24h

e) 10h

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Questão 4

O período de translação da lua ao redor da Terra corresponde a 28 dias, sendo assim, determine a porcentagem diária aproximada da translação da lua.

a) 3,6 %

b) 6,5 %

c) 7,5 %

d) 4,0 %

e) 3,0 %

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Questão 5

Um corredor mantém em uma pista circular uma velocidade constante de 2 m/s e completa uma volta em 80 s. Determine a frequência de giro do corredor e o tamanho da pista circular.

a) 0,00150 Hz e 180 m

b) 0,0125 Hz e 170 m

c) 0,0125 Hz e 160 m

d) 0,0325 Hz e 180 m

e) 0,0525 Hz e 160 m

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Respostas

Resposta Questão 1

LETRA “A”

Para transformar uma frequência dada em rpm para hertz, basta dividir o valor por 60, já que 1 minuto possui 60 s. Portanto, a frequência indicada pelo tacômetro será:

f = 3000 rpm ÷ 60 = 50 Hz

Sabendo que o período é o inverso da frequência, temos:

T = 1 = 0,02 = 2 x 10 – 2
     50

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Resposta Questão 2

LETRA “C”

A frequência do ponteiro dos segundos é exatamente 60 s (1 min). Podemos determiná-la sabendo que ela é o inverso do período, portanto:

f = 1 = 0,0166 ≈ 0,017 Hz
    60

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Resposta Questão 3

LETRA “D”

Os satélites chamados de geoestacionários são aqueles que giram sobre um ponto da Linha do Equador e que possuem período igual à rotação da Terra, logo, o período de revolução desses equipamentos é de 24 h.

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Resposta Questão 4

LETRA “A”

Se determinarmos a frequência de translação da lua, teremos:

f =  1 = 0,035 rotação por dia
     28 dias

Podemos concluir, portanto, que, a cada dia, a lua percorre 3,5% de um 1 giro completo.

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Resposta Questão 5

LETRA “C”

O tempo de 80s corresponde exatamente ao período de rotação do corredor. Sabendo que a frequência é o inverso do período, temos:

f = 1 =0,0125 Hz
    80

A partir da equação da velocidade média, podemos encontrar o tamanho da pista:

v = Δs
     Δt

2 = Δs
      80

Δs = 2 . 80 = 160m

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