Vamos anotar alguns valores antes de de fato iniciar o exercício (são os dados relevantes do problema):
Velocidade (linear) = 87km/h = 24.17m/s (vale mais a pena utilizar essa unidade para o exercício, veremos porque)
Tempo = 30s
Raio do pneu+roda (Como o aro é 16) = 40.64cm (convertendo polegadas para cm) = 0.4064m (vale mais a pena utilizar metros)
Com esses dados, basta aplicar as relações conhecidas para movimento circular e chegaremos nas respotas. Vejamos:
A)Velocidade angular:
Conhecendo a relação "V = ? * r" e sabendo que V é a velocidade angular do ponto, ? a velocidade angular do ponto e r o raio (distância entre o ponto onde quer se medir e o centro do movimento), pode-se isolar a velocidade angular e realizar o cálculo:
? = V/r => ? = 24.17/0.4064 => ? = 59.47 rad/s
B)Período:
Pode-se relacionar tanto o período quanto a frequência do movimento circular com a velocidade angular. Para isso, é utilizada a relação:
? = 2?/T, onde T é o período do movimento.
Isolando T, chegamoes em T = 2?/?
T = 2?/? = 2*?/59 = 0.11s (arredondando 0.1056)
C)Frequência:
Pode-se calcular a frequência tanto pela relação f = 1/T ou pela relação ? = 2?f
Apenas para utilizar a equação de movimento circular, vamos calcular pela 2ª forma:
Assim, isolando f: f = ?/2? => f = 59/2? => f = 9.47Hz
D)Rotação:
Não entendi ao certo o que esse item significa, seria a rotação em RPM? Caso seja, pode-se calcular a partir da frequência:
Sendo a frequência 9.39Hz (significa que acontecem 9.39 rotações por segundo)
Para converter para RPM, basta multiplicar por 60 (se ocorrem 9.39 rotações por segundo, ocorrerão 9.39*60 rotações em 60 segundos)
Logo, a rotação é de: Rotação = 568.2 RPM
E)Distância percorrida:
Sabendo-se que o carro andava a 24.17m/s (a unidade já diz, ele andará 24.17 metros em 1 segundo, daí vem metros/segundo), basta multiplicar a velocidade pelo tempo percorrido (se anda 24.17 metros em 1 segundo, andará 24.17*30 metros em 30 segundos). Dessa forma a distância percorrida é: D = 24.17*30 = 725.1 segundo.
Qualquer dúvida na resolução ou em alguma passagem, pode entrar em contato que estou disposto a ajudar.
