Corpo preso a corda em movimento circular vertical
Uma esfera de 2 kg presa a uma corda de
de comprimento descreve movimento circular vertical. Determine a tensão na corda:
No ponto mais alto da trajetória com a mesma velocidade.
No ponto mais alto da trajetória com a mesma velocidade.
Passo 1
O enunciado dá uma esfera de massa
kg presa a uma corda de comprimento
m que descreve um movimento circular vertical com velocidade constante
. Precisamos achar a tensão
na corda no ponto mais alto da trajetória, usando a 2ª lei de Newton aplicada à direção radial.
Passo 2
No ponto mais alto, o centro da trajetória fica abaixo da esfera. As forças que têm componente na direção radial (para o centro) são:
- A tensão
, que aponta para baixo (para o centro). - O peso
, que também aponta para baixo.
Passo 3
Aplicando a 2ª lei de Newton na direção radial (positiva para baixo, em direção ao centro), a soma das forças radiais é igual a
, onde
é a aceleração centrípeta:
Passo 4
Isolando
na equação anterior e lembrando que
m, obtemos