Moto circolare uniforme - 10

Una bicicletta viaggia alla velocità $v = 42,0 \ km/h$ . Se il diametro delle ruote della bicicletta è pari a $d = 26,0 \ cm$

Calcola il numero di giri al minuto $N$ che compie ciascuna ruota della bicicletta

Prima di tutto è necessario trasformare la velocità della bicicletta da $km/h$ a $m/s$ . Il fattore di conversione è $1/3,6$ , quindi:

$v = 42 \cdot \frac{1}{3,6} = 11,7 m/s$

La velocità $v$ è la velocità tangenziale da cui, noto il diametro $d$ della bicicletta, possiamo calcolare la velocità angolare:

$\omega = \frac{v}{r} = \frac{v}{d/2} = 90,0 \ rad/s$

dove $r = d/2$ è il raggio della ruota della bicicletta. Ricordiamo che è necessario convertire le unità di misura da centimetri a metri!

Dal momento che la velocità angolare $\omega$ è legata alla frequenza di rotazione $f$ dalla relazione:

$\omega = 2\pi f$

possiamo ottenere la frequenza dalla formula inversa:

$f = \frac{\omega}{2\pi} = 14,3 \ s^{-1}$

Per ottenere il numero di giri per minuto $N$ basta moltiplicare $f$ per il numero di secondi contenuti in un minuto:

$N = f \cdot 60 = 860 \ giri/minuto$