Exercícios Resolvidos de Energia Cinética + Energia Gravitacional + Energia Elástica
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Um objeto de massa , que parte do repouso, desliza sobre um plano inclinado e posteriormente percorre uma pista circular vertical de raio , conforme ilustrado na figura abaixo. Durante todo o movimento, o atrito sobre o objeto é desprezível. Qual o menor valor possível para (ver figura abaixo) para que o objeto percorra a trajetória circular sem nunca perder contato com a pista?
(A)
(B)
(C)
(D)
(E) zero
Passo 1
Temos que no topo da pista circular que a força centrípeta seja dada por
Para que o objeto não perca contato é necessário que a normal seja maior ou igual a zero, ou seja,
Por outro lado, a força centrípeta é dada por
Ou seja
A velocidade tem que ser suficiente para satisfazer a condição acima.
Passo 2
Por conservação da energia mecânica temos que a energia mecânica no começo do movimento é igual à energia mecânica no topo do círculo, ou seja
Substituindo na condição do item anterior, temos
Resposta
(B)
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