ufsc mcu

a) A velocidade angular do ciclista que corre na parte externa da pista é sempre maior do que a do ciclista que corre na parte interna da pista.

b) Largando alinhados e no mesmo instante, o ciclista que corre na parte externa da pista deve possuir uma velocidade linear 1,33 vezes maior do que a do ciclista que corre na parte interna da pista, para não ficar para trás.


c) Caso a pista esteja escorregadia (sem atrito), a sua inclinação permitirá que o ciclista faça a curva, na parte interna, com uma velocidade de 180 m/s.


d) Supondo que um ciclista faça três voltas com velocidade linear de módulo constante, podemos afirmar que ele está sob a ação de uma força resultante com módulo igual a zero.

e) A inclinação das curvas serve para garantir que a força centrípeta que atua sobre o ciclista seja paralela à pista, permitindo que ele faça as curvas mais rapidamente.

Poderiam explicar? Obrigado!!

Para ficarem juntos a velocidade angular de ambos deve ser a mesma:

We = Wi

Ve/Re = Vi/Ri 

Ve/24 = Vi/18 ---> Ve/4 = Vi/3 ---> Ve = (4/3).Vi --- Ve ~= 1,33.Vi

Poderia corrigir as outras também, mestre?

a)Falso, a velocidade angular depende do tempo para dar uma volta, quem tiver menor período terá velocidade angular maior, assim basta o período do ciclista na parte interna ser menor.

b)Correto, a velocidade angular do ciclista na parte externa deverá ser igual a do ciclista na parte interna, ou seja, deverão dar uma volta no mesmo intervalo de tempo.
v1 = velocidade linear do ciclista da parte interna
v2 = velocidade linear do ciclista da parte externa
v1 = 113,1/t
v2 = 150,8/t
v2/v1 = 1,333...

c) Para fazer uma volta sem depender do atrito a resultante da força peso e da força normal é a força centrípeta:
Fr = Fc = vetor força P + vetor força Fn
tg 45 = 1
Fr = Fc = P
m.v²/R = m.g
v² = R.g
v² = 18.10
v = √180 m/s
180 m/s > √180 m/s 
Assim o ciclista deverá percorrer uma circunferência de raio maior do que 18 m.

d) Falso, no movimento circular uniforme a força resultante é a centrípeta Fr = Fc

e) Falso, ela serve para que eles façam a curva sem depender do atrito, como foi feito no item C.