Explicando o Item 3 da 2ª Fase da OBF (8ª e 1ª série)

Questão de nùmero 3:

Os automóveis possuem um conjunto de engrenagens que é denominado de diferencial. Este tem como finalidade transmitir não só o movimento de rotação do motor para as rodas, como também compensar diferentes velocidades de rotação das rodas de tração. Por exemplo: quando o carro faz uma curva a roda interna gira mais lentamente que a roda externa. Considere que o pinhão possua um diâmetro igual a 10 cm e a coroa um diâmetro de 30 cm. Estando o pinhão a girar com velocidade linear (tangencial) igual a 20 m/s:
a) Qual será a velocidade linear (tangencial) da coroa?

b) Caso seja alterado o diâmetro do pneu do automóvel sua velocidade de translação será modificada? Explique.

Estratégia de Solução

a) Imagine um ponto da periferia do pinhão. Se num determinado intervalo de tempo ele se mover de uma certa distância, um ponto da coroa deve se mover da mesma distância, pois ambas as peças estão em contato. Desta maneira a velocidade linear da coroa é igual à do pinhão. A velocidade linear da coroa é, portanto, 20 m/s.

b) Sim. Como o pneu está ligado ao eixo e este à coroa, ele dará o mesmo número de voltas que a coroa. Porém a velocidade tangencial do pneu depende do seu diâmetro. Quanto maior o pneu, maior a distância percorrida. Então, um carro com pneu maior vai se deslocar por uma distância maior no mesmo tempo que outro que possua um pneu com diâmetro menor.

Obs.: Note que essas questões não envolvem operações matemáticas, mas sim a compreenção de fenômenos. Estas estão baseados na macroárea Ciências e estão associadas ao nível 3 de letramento em ciências. Este item tem valor de 10 pontos, sendo 50% a cada alternativa.