O volante tem formato de disco com diâmetro de 40 cm e massa de 100

Volante

O volante é um produto digital que é um volante virtual em formato de disco com diâmetro de 40 cm e massa de 100 kg. Foi criado para quem se interessa por física e mecânica.

O volante tem uma velocidade de rotação de 10 rps e pode ser parado por meio de uma pastilha de freio, que cria uma força de atrito de 60 N.

O kit inclui:

• Modelo de volante 3D;
• Animação de rotação do volante;
• Cálculos do momento de atrito, momento de inércia e aceleração angular durante a frenagem;
• Tempo de parada do volante;
• Tarefas e exercícios interativos.

O volante é uma excelente opção para quem deseja aprimorar seus conhecimentos de física e mecânica. Encomende agora e tenha acesso a conteúdos interessantes!

A descrição do produto “Flywheel” é a seguinte:

“Flywheel” é um produto digital que é um volante virtual em formato de disco com diâmetro de 40 cm e massa de 100 kg. Ele é projetado para estudar física e mecânica. O kit inclui modelo 3D do volante, animação de rotação, cálculos de momento de atrito, momento de inércia e aceleração angular durante a frenagem, além de problemas e exercícios interativos.

Durante a operação, o “volante” gira a uma frequência de 10 rps e é parado por meio de uma pastilha de freio, que é pressionada contra o aro do volante e cria uma força de atrito de 60 N. Para este volante, você precisa encontrar :

1. Momento da força de atrito;
2. Momento de inércia do volante;
3. Aceleração angular durante a frenagem (em valor absoluto);
4. Tempo de parada do volante.

Para resolver o problema, são necessárias fórmulas e leis apropriadas da física e da mecânica. Se você tiver alguma dúvida, estou pronto para ajudar a resolvê-la.

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Um volante é um corpo sólido em forma de disco com diâmetro de 40 cm e massa de 100 kg. Ele pode girar em torno de seu eixo a uma frequência de 10 rotações por segundo. Ao parar o volante com o auxílio de uma pastilha de freio pressionada contra seu aro, é criada uma força de atrito de 60 N.

Para resolver o problema 10427, você deve usar as seguintes fórmulas e leis:

1. O momento da força de atrito é igual ao produto da força de atrito e o raio do volante: Mtr = Ftr * R.
2. O momento de inércia do volante é calculado pela fórmula: I = (m * R^2) / 2, onde m é a massa do volante, R é o raio do volante.
3. A lei da conservação da energia para o movimento rotacional afirma que a soma da energia cinética e potencial permanece constante durante a rotação, frenagem e parada do volante. O torque de atrito leva a uma desaceleração gradual da rotação e a uma diminuição da energia cinética do volante.
4. A aceleração angular durante a frenagem pode ser calculada usando a fórmula: α = Mtr / I.
5. A lei da variação da energia cinética para o movimento rotacional afirma que a variação da energia cinética é igual ao trabalho realizado pelo torque, ou seja, ΔК = Wм = Mtr * Δθ, onde Δθ é o ângulo de rotação do volante.

Responder:

1. Torque de fricção: Mtr = Ftr * R = 60 N * 0,2 m = 12 N*m.

2. Momento de inércia do volante: I = (m * R ^ 2) / 2 = (100 kg * 0,2 m ^ 2) / 2 = 10 kg * m ^ 2.

3. Aceleração angular durante a frenagem: α = Mtr / I = 12 Nm/10kgm^2 = 1,2 rad/s^2 (em valor absoluto).

4. O tempo de parada do volante pode ser calculado usando a lei da variação da energia cinética: ΔК = Wм = Mtr * Δθ, onde Δθ é o ângulo de rotação do volante. Segue-se da lei da conservação da energia que a energia cinética inicial do volante é igual à sua energia potencial final. Energia cinética inicial do volante: K1 = (I * ω^2) / 2 = (10 kgm^2 * (10 rev/s * 2π rad/rev)^2) / 2 = 6283,19 J. Energia potencial final do volante: P2 = m * g * h, onde h é a altura que o volante subirá quando parado. h = P2 / (m * g) = K1 / (m * g) = 6,283 m. Δθ = h / R = 6,283 m / 0,2 m = 31,42 rad. Então ΔК = Mtr * Δθ = 12 Nm * 31,42 rad = 377,04 J. A mudança na energia cinética do volante é igual a ΔK = K1 - K2, onde K2 é a energia cinética final, que é zero quando o volante para. Então K1 = ΔK = 377,04 J. Usando a fórmula da energia cinética K = (I * ω^2) / 2, podemos expressar a velocidade angular do volante ao parar: ω = sqrt(2 * K / I) = sqrt(2 * 377,04 J / 10 kg*m^2) = 7,74 rad/s. Ângulo de rotação do volante durante sua parada: Δθ = ω * t. A partir daqui podemos expressar o tempo de parada do volante: t = Δθ / ω = 31,42 rad / 7,74 rad/s = 4,05 s.

Responder:

1. Momento de atrito: Mtr = 12 N*m.
2. Momento de inércia do volante: I = 10 kg*m^2.
3. Aceleração angular durante a frenagem: α = 1,2 rad/s^2 (em valor absoluto).
4. O volante irá parar em 4,05 s.

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