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PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 28 do ENEM 1998

Prova · Física: Movimento circular uniforme e transmissão de movimento

As bicicletas possuem uma corrente que liga uma coroa dentada dianteira, movimentada pelos pedais, a uma coroa localizada no eixo da roda traseira, como mostra a figura.

O número de voltas dadas pela roda traseira a cada pedalada depende do tamanho relativo destas coroas.

Ilustração estilizada de uma bicicleta com traços pretos grossos, destacando o sistema de transmissão por pedais, coroa e corrente

Em que opção abaixo a roda traseira dá o maior número de voltas por pedalada?

  1. A
    Esquema simplificado de uma bicicleta com coroa dianteira grande e coroa traseira pequena conectadas por corrente
  2. B
    Esquema simplificado de uma bicicleta com coroa dianteira grande e coroa traseira de tamanho intermediário conectadas por corrente
  3. C
    Esquema simplificado de uma bicicleta com coroa dianteira e coroa traseira de tamanhos intermediários e iguais conectadas por corrente
  4. D
    Esquema simplificado de uma bicicleta com coroa dianteira pequena e coroa traseira grande conectadas por corrente
  5. E
    Esquema simplificado de uma bicicleta com coroa dianteira pequena e coroa traseira pequena conectadas por corrente
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Resolução comentada

A corrente liga a coroa dos pedais (a dianteira, no centro da bicicleta) à coroa do eixo da roda traseira (a pequena, junto à roda da esquerda nos desenhos). Os dois pontos da corrente andam juntos, então as duas coroas "puxam" o mesmo comprimento de corrente.

Cada dente da corrente que passa pela coroa dianteira também passa pela traseira. Por isso, o número de voltas é inversamente proporcional ao tamanho (raio ou número de dentes) da coroa:

\frac{\text{voltas da traseira}}{\text{voltas da dianteira}}=\frac{R_{\text{dianteira}}}{R_{\text{traseira}}}

Para uma pedalada (uma volta da dianteira), a traseira dá mais voltas quando a coroa dianteira é grande e a traseira é pequena.

Analisando as opções:

  1. A: dianteira grande e traseira muito pequena, então a razão é bem maior que 1.
  2. B: dianteira grande e traseira média, então a razão é maior que 1, mas menor que a de A.
  3. C e E: coroas de tamanhos iguais, então a razão é 1.
  4. D: dianteira pequena e traseira grande, então a razão é menor que 1.

A maior razão ocorre em A.

Alternativa A.

Pegadinha: A alternativa D engana quem inverte a relação e acha que coroa traseira grande gira mais; na verdade ela gira menos.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • BA dianteira é grande, mas a traseira é maior que a de A, então a razão entre as coroas é menor.
  • CAs coroas têm tamanhos iguais, então a traseira dá uma volta por pedalada.
  • DInverte a relação: dianteira pequena e traseira grande dão menos de uma volta por pedalada.
  • EAs coroas têm o mesmo tamanho, então a razão é 1; ser pequena não ajuda se a dianteira também é pequena.

Assunto: Movimento circular uniforme e transmissão de movimento.

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Ver como caiu na prova Questão 28 no caderno Amarela do ENEM 1998