Problemas Resolvidos de Física
Prof. Anderson Coser Gaudio – Depto. Física – UFES
RESNICK, HALLIDAY, KRANE, FÍSICA, 4.ED., LTC, RIO DE JANEIRO, 1996.
FÍSICA 1
CAPÍTULO 11 – CINEMÁTICA ROTACIONAL
34. Um método antigo de se medir a velocidade da luz utiliza uma roda dentada girante. Um feixe
de luz passa por uma fenda na borda da roda, como na Fig. 18, propaga-se até um espelho
distante e retorna à roda no tempo exato para passar através da fenda seguinte na roda. Uma
destas rodas dentadas possui raio de 5,0 cm e 500 dentes em sua borda. Medidas tomadas
quando o espelho se encontrava à distância de 500 m da roda indicaram uma velocidade de 3,0
× 105 km/s. (a) Qual era a velocidade angular (constante) da roda? (b) Qual era o módulo da
velocidade linear de um ponto em sua borda?
(Pág. 226)
Solução.
(a) O tempo de ida e volta da luz é igual ao tempo que a roda leva para girar ∆φ = 2π/500 rad. Para
a luz:
∆s 2 L
v= c=
=
∆t tluz
tluz =
2L
c
(1)
Para a roda:
=
ω
∆φ
2π
=
∆t 500.troda
2π
500ω
Igualando-se (1) e (2):
2L
2π
=
c
500ω
troda =
(2)
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Resnick, Halliday, Krane - Física 1 - 4a Ed. - LTC - 1996.
Cap. 11 – Cinemática Rotacional
1
Problemas Resolvidos de Física
ω
=
Prof. Anderson Coser Gaudio – Depto. Física – UFES
πc
= 3.769,911 rad/s
500l
ω ≈ 3,8 ×103 rad/s
(b)
=
v ω=
r 188, 4955 m/s
v ≈ 1,9 ×102 m/s
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Resnick, Halliday, Krane - Física 1 - 4a Ed. - LTC - 1996.
Cap. 11 – Cinemática Rotacional
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