6. Um carro de massa igual a percorre uma estrada com velocidade constante, cujo peril está representado na figura abaixo, sem jamais perder contato com o solo. As afirmações em seguida se referem às forças que agem sobre ele no topo da colina e no fundo da depressão , ambas com o mesmo raio.
- A força normal aplicada sobre o carro é igual a nos dois pontos.
- A força normal aplicada sobre o carro é menor que no ponto .
- A força normal aplicada sobre o carro nos pontos e pode ser maior, menor ou igual a , dependendo da velocidade.
- A força normal aplicada sobre o carro é menor que no ponto .
- Nenhuma das alternativas anteriores.
Passo 1
Olá, galerinha! Aqui nós temos que comparar a força normal sobre o carro em pontos diferentes da trajetória. Note que os pontos destacados são trajetórias circulares, ou seja, vamos ter que usar o nossos conhecimentos sobre movimento circular.
Lembra que no movimento circular temos que,
Onde é a força resultante do sistema, que faz com que o carrinho continue seu movimento e a é a nossa aceleração radial. Com isso, temos que
Agora vamos analisar cada ponto.
Passo 2
No ponto , temos que a força resultante tem que direcionar o carro para descida. Logo,
Isolando
Logo, para essa igualdade ser verdadeira temos que
Com isso, já podemos perceber que a letra B está correta, uma vez que a força normal aplicada sobre o carro é menor que no ponto .
Prontinho!
Resposta
Letra B