Questão 51 da prova cinza do primeiro dia do Enem 2011
Partículas suspensas em um fluido apresentam contínua movimentação aleatória, chamado movimento browniano, causado pelos choques das partículas que compõe o fluido. A ideia de um inventor era construir uma série de palhetas, montadas sobre um eixo, que seriam postas em movimento pela agitação das partículas ao seu redor. Como o movimento ocorreria igualmente em ambos os sentidos de rotação, o cientista concebeu um segundo elemento, um dente de engrenagem assimétrico. Assim, em escala muito pequena, este tipo de motor poderia executar trabalho, por exemplo, puxando um pequeno peso para cima. O esquema, que já foi testado, é mostrado a seguir.
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A explicação para a necessidade do uso da engrenagem com trava é:
- O travamento do motor, para que ele não se solte aleatoriamente.
- A seleção da velocidade, controlada pela pressão nos dentes da engrenagem.
- O controle do sentido da velocidade tangencial, permitindo, inclusive, uma fácil leitura do seu valor.
- A determinação do movimento, devido ao caráter aleatório, cuja tendência é o equilíbrio.
- A escolha do ângulo a ser girado, sendo possível, inclusive, medi-lo pelo número de dentes da engrenagem.
Gabarito da questão
Opção D
Assunto
Dinâmica
Polias
Comentário da questão
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Já que o movimento browniano é aleatorio, como diz o enunciado, o movimento das palhetas obrigatoriamente também será. Isso nos traz para uma situação de equilíbrio. O uso da trava na engrenagem esta ligado a limitação de apenas um sentido para o movimento, o ascendente do bloco.