Num parque de diversões, um carrinho desce de uma altura h , a partir do repouso, para dar a volta no loop de raio R indicado na figura 2.27 .

c) Que acontece com o carrinho para h < R ?

Passo 1

Fala, galera! Vamos resolver essa questão!

O enunciado pediu pra gente analisar o que acontece quando o carrinho de um parque de diversões desce de uma altura h , a partir do repouso, para dar a volta no loop de raio R , na situação em que h < R . Nosso esquema original é esse aqui:

Então, vamos supor que a altura h seja menor do que o raio do loop e analisar o que acontece.

Vamos lá!

Passo 2

Repare que nosso carrinho parte do repouso, então no ponto inicial da trajetória ele tem apenas energia potencial. Essa energia é dada por:

E = m g h

Então, quanto menor for h , menor a energia potencial naquele ponto. Sendo assim, quando a altura é menor do que o raio do loop, o carro não vai ter energia potencial suficiente pra ultrapassar metade do arco e adquirir velocidade horizontal. Então, ele fica simplesmente subindo e descendo entre o ponto máximo da trajetória e o ponto de lançamento.

Dessa forma, podemos dizer que para h < R , o nosso carrinho fica oscilando entre dois pontos, à direita e à esquerda do eixo vertical, ao redor da base do loop.

Valeu, galera! Até a próxima! 😉

Resposta

F i c a   o s c i l a n d o   e n t r e   d o i s   p o n t o s

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