Questão 66 do ENEM 2013 — Física

Por qual montagem o açougueiro deve optar e qual a justificativa desta opção?

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Q, pois as polias 1 e 3 giram com velocidades lineares iguais em pontos periféricos e a que tiver maior raio terá menor frequência.
B
Q, pois as polias 1 e 3 giram com frequências iguais e a que tiver maior raio terá menor velocidade linear em um ponto periférico.
C
P, pois as polias 2 e 3 giram com frequências diferentes e a que tiver maior raio terá menor velocidade linear em um ponto periférico.
D
P, pois as polias 1 e 2 giram com diferentes velocidades lineares em pontos periféricos e a que tiver menor raio terá maior frequência.
E
Q, pois as polias 2 e 3 giram com diferentes velocidades lineares em pontos periféricos e a que tiver maior raio terá menor frequência.
Gabarito oficial: alternativa A

Resolução comentada

Quando duas polias são ligadas por uma correia, os pontos periféricos de ambas têm a mesma velocidade linear. Como v = 2πRf, a polia de maior raio gira com menor frequência. Na montagem Q, a correia liga a polia 1 (pequena, no motor) diretamente à polia 3 (grande): a serra passa a girar com frequência bem menor que a do motor — exatamente o que se deseja.

A ideia de que as polias 1 e 3 girariam com frequências iguais erra a física: polias ligadas por correia só giram com frequências iguais se tiverem o mesmo raio; o que elas compartilham é a velocidade linear na periferia, não a frequência. Frequências iguais ocorrem entre polias montadas no mesmo eixo, como a 2 e a 3.

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