Uma pequena esfera metálica de massa está presa a uma corda de massa desprezível que gira num plano vertical num círculo de raio , como mostrado na figura. A velocidade da esfera no ponto mais baixo é de e a intensidade da força de tração na corda é de . Qual das alternativas abaixo mais se aproxima da massa da esfera metálica?
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
Passo 1
No ponto mais baixo da trajetória da esfera, temos uma força peso atuando para baixo enquanto uma força de tração atua para cima :
Como a partícula está realizando um movimento circular, temos que a força resultante na direção radial é uma força centrípeta:
Nosso objetivo é achar a massa da esfera , então:
Substituindo os valores do enunciado, temos:
Então, achamos que a massa vale aproximadamente:
Resposta
Letra (B)