Descrição: Engrenagem motriz raio r1 = 0,05 m com torque t1 = 2,0 N·m acopla engrenagem movida r2 = 0,20 m…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Comunicar, para públicos variados, em diversos contextos, resultados de análises, pesquisas e/ou experimentos, elaborando e/ou interpretando textos, gráficos, tabelas, símbolos, códigos, sistemas de classificação e equações, por meio de diferentes linguagens, mídias, tecnologias digitais de informação e comunicação (TDIC), de modo a participar e/ou promover debates em torno de temas científicos e/ou tecnológicos de relevância sociocultural e ambiental.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Descrição: Engrenagem motriz raio r1 = 0,05 m com torque t1 = 2,0 N·m acopla engrenagem movida r2 = 0,20 m. Use t = F·r e P = t·?. Calcule t2 e razão ?2/?1; escreva um parágrafo comunicando resultados e implicações práticas para públicos leigo e técnico.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Cálculo: t2 = t1·(r2/r1) = 2,0·(0,20/0,05) = 8,0 N·m. Como P ˜ t·? se potência for conservada, ?2/?1 = r1/r2 = 0,05/0,20 = 0,25. Parágrafo modelo: "O par de engrenagens aumenta o torque de 2,0 N·m para 8,0 N·m (fator 4) enquanto reduz a velocidade angular para 25% da original (?2 = 0,25·?1). Em termos práticos, o conjunto é adequado quando é necessário maior força de saída para vencer cargas (por exemplo, levantar peso) ao custo de redução de velocidade; como a potência tende a conservar-se (P = t·?), perdas por atrito devem ser quantificadas em projeto. Para público leigo: 'o sistema fornece quatro vezes mais força, porém gira quatro vezes mais devagar'. Para técnico: indique t2=8,0 N·m, ?2/?1=0,25 e discuta eficiência e seleção de rolamentos/transmissão."
Explicação
O cálculo do torque na engrenagem movida é feito utilizando a relação entre os raios das engrenagens e o torque aplicado, resultando em um aumento significativo do torque. A razão entre as velocidades angulares reflete a conservação da potência, indicando que, ao aumentar o torque, a velocidade angular deve diminuir proporcionalmente. Essa relação é crucial para entender como sistemas de engrenagens podem ser projetados para otimizar força e velocidade em aplicações práticas.
Raio-X da questão
torque e engrenagens
avaliacao
torque e força · relação entre raios de engrenagens
Revisar as relações de torque e potência em sistemas de engrenagens.
O aluno pode confundir a relação entre os raios das engrenagens e o torque, aplicando a fórmula de forma incorreta.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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