Exercícios sobre aceleração angular (com questões resolvidas)
Resolva as questões abaixo para testar seus conhecimentos sobre aceleração angular.
Questão 1
Classifique cada uma das frases abaixo sobre aceleração angular como Verdadeira (V) ou Falsa (F) e depois escolha a alternativa correta:
I. A aceleração angular é nula no movimento circular uniforme.
II. A aceleração angular está associada com a força centrípeta e é responsável pela manutenção do movimento circular.
III. A aceleração angular está associada com a variação da velocidade angular no tempo.
a) V, V, V.
b) V, F, V.
c) F, V, F.
d) F, F, F.
Resposta correta: alternativa b) V, F, V.
As frases I e III estão corretas.
A frase II está errada porque a aceleração angular está associada com a variação da velocidade angular e não com a força centrípeta. A aceleração que está associada com a força centrípeta e com a manutenção do movimento circular é a aceleração centrípeta.
Questão 2
A figura abaixo representa o movimento de uma partícula:
Qual é o movimento descrito pela partícula?
a) Movimento retilíneo uniforme.
b) Movimento retilíneo uniformemente variado.
c) Movimento circular uniforme.
d) Movimento circular uniformemente variado.
Resposta correta: alternativa d) Movimento circular uniformemente variado.
Observe na figura que a aceleração resultante é formada pela soma vetorial de dois componentes: a aceleração centrípeta e a aceleração tangencial.
A aceleração centrípeta está presente em todos os movimentos circulares e curvilíneos. A aceleração tangencial de um movimento curvilíneo está associada à alteração do módulo da velocidade tangencial, acelerando ou freando o movimento.
Assim, podemos concluir que o movimento da partícula é circular e uniformemente variado.
Questão 3
Uma bola se desloca em movimento circular uniformemente variado com velocidade tangencial inicial igual a 10m/s e aceleração igual a 2m/s2. Quais são, respectivamente, a aceleração e a velocidade angulares? Dado o raio da circunferência de 2 metros.
a) 2rad/s2 e 5rad/s
b) 1rad/s2 e 10rad/s
c) 1rad/s2 e 5rad/s
d) 2rad/s2 e 10rad/s
Resposta correta: alternativa c) 1rad/s2 e 5rad/s
As grandezas lineares se relacionam com as grandezas angulares através do raio da circunferência. Para a aceleração angular temos:
onde
é a aceleração angular (rad/s2), a é a aceleração tangencial (m/s2) e R é o raio da circunferência.
Substitindo os valores na fórmula, temos:
rad/s2
Para a velocidade angular temos:
Substituindo os valores dados no enunciado vem:
Questão 4
Um carro entra em uma rotatória com velocidade de 20m/s e 30 segundos depois sai da rotatória com velocidade de 30m/s. Qual é a aceleração angular do carro durante seu deslocamento na rotatória que possui raio igual a 10 metros?
a) 0,033 rad/s2
b) 0,33 rad/s2
c) 10 rad/s2
d) 1,67 rad/s2
Resposta correta: alternativa a) 0,033 rad/s2
Essa questão pode ser resolvida de duas maneiras diferentes:
1. pela determinação primeiro das velocidades angulares e depois da aceleração angular,
2. pela determinação primeiro da aceleração tangencial e depois da aceleração angular.
Vamos usar a primeira maneira.
As velocidades tangenciais e angulares são relacionadas pela fórmula:
Substituindo os valores temos:
A aceleração angular é definida como a taxa da variação da velocidade angular no tempo, ou:
que nesse caso fica:
Questão 5
Continue testando seus conhecimentos com Exercícios de Física para 1º ano do Ensino Médio (resolvidos) e Exercícios sobre introdução à Física (com gabarito explicado).
SOUTO, Ana. Exercícios sobre aceleração angular (com questões resolvidas). Toda Matéria, [s.d.]. Disponível em: https://www.todamateria.com.br/exercicios-sobre-aceleracao-angular-com-questoes-resolvidas/. Acesso em: