Observe atentamente a seguinte figura e assinale a alternativa CORRETA.
Questão
Observe atentamente a seguinte figura e assinale a alternativa CORRETA.
Diagrama: uma roda circular que gira (seta indicando sentido de rotação), uma barra horizontal AB ligada ao bordo da roda em A, o ponto B na extremidade direita de AB ligado a uma barra inclinada/vertical CB que pivota no ponto C apoiado na base (seta indicando rotação em torno de C).
Alternativas
A) Os pontos A e B da barra AB têm trajetórias circulares, a roda e barra CB têm movimentos de rotação em torno de um eixo fixo.
B) O ponto A tem trajetória circular, a barra AB tem translação retilínea, a roda tem movimento de rotação em torno de um eixo fixo e a barra CB tem movimentos de rotação em torno de um eixo fixo.
C) A barra AB tem translação retilínea e a barra CB tem movimentos de rotação em torno de um eixo fixo.
D) O ponto A tem trajetória circular, o ponto B tem movimento plano geral, o ponto C é fixo e a barra CB tem translação curvilínea.
E) Os pontos A e B da barra AB têm trajetórias circulares, a roda tem translação retilínea e a barra CB tem rotação em torno de um eixo fixo.
Explicação
Pela figura, temos um mecanismo plano do tipo manivela–biela–balancim:
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Roda (disco): está montada em um eixo fixo (centro apoiado), portanto seu movimento é rotação em torno de um eixo fixo.
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Ponto A: é um ponto na periferia da roda, logo sua trajetória, vista no referencial fixo, é circular (circunferência com centro no eixo da roda).
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Barra CB: está articulada ao solo em C (pino fixo). Assim, a barra CB realiza rotação em torno de um eixo fixo (em C).
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Barra AB: liga o ponto A (na roda) ao ponto B (na barra CB). No instante mostrado, ela está horizontal. As velocidades instantâneas nos pinos A e B são perpendiculares aos respectivos raios/brasos de rotação:
- em A, a velocidade é tangente à circunferência; no ponto A desenhado (aprox. no topo da roda), essa tangente é horizontal;
- em B, como CB gira em torno de C, a velocidade de B é perpendicular a CB; na posição desenhada, essa velocidade também resulta horizontal.
Se dois pontos de uma barra rígida (A e B) têm, naquele instante, velocidades paralelas e iguais em direção (aqui, horizontais), a barra apresenta translação instantânea; como a direção é uma reta, trata-se de translação retilínea (instantânea).
Conferindo as alternativas:
- (A) diz que A e B têm trajetórias circulares: falso (B não tem trajetória circular porque não gira em torno de eixo fixo; ele se move devido à rotação de CB e ao acoplamento com AB).
- (B) bate com todas as classificações acima.
- (C) está incompleta/insuficiente (não descreve corretamente o conjunto e omite a roda/ponto A).
- (D) erra ao dizer que CB tem translação curvilínea (CB tem rotação em torno de C).
- (E) erra ao dizer que a roda tem translação retilínea (ela gira em eixo fixo).
Alternativa correta: (B).