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Partículas suspensas em um fluido apresentam contínua movimentação...

(ENEM 2011 1ª APLICAÇÃO) Partículas suspensas em um fluido apresentam contínua movimentação aleatória, chamado movimento browniano, causado pelos choques de partículas que compõem 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.

A explicação para a necessidade do uso da engrenagem com trava é:

  • A escolha do ângulo a ser girado, sendo possível, inclusive, medi-lo pelo número de dentes da engrenagem.

  • A seleção da velocidade, controlada pela pressão nos dentes da engrenagem.

  • A determinação do movimento, devido ao caráter aleatório, cuja tendência é o equilíbrio.

  • O travamento do motor, para que ele não se solte aleatoriamente.

  • O controle do sentido da velocidade tangencial, permitindo, inclusive, uma fácil leitura do seu valor.

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