EXEMPLO 05
Enquanto o seu avião rola na pista, voce decide determinar sua aceleração, tomando o seu ioiô
e vendo que, suspenso, o cordão faz um ângulo de
com a vertical. a) Qual é a aceleração do avião? b) Qual é a tensão no cordão?
Enquanto o seu avião rola na pista, voce decide determinar sua aceleração, tomando o seu ioiô
Passo 1
O enunciado nos dá um yoio de massa
suspenso por um cordão que, devido à aceleração do avião, faz um ângulo
com a vertical. O conteúdo é dinâmica em referencial não-inercial: trataremos o yoio em equilíbrio relativo, decompondo as forças para relacionar a aceleração
do avião, a tensão
no cordão e o peso
.
Passo 2
No referencial acelerado do avião aplicamos equilíbrio de forças horizontais e verticais. A força peso
atua para baixo e a tensão
no cordão se inclina de
em relação à vertical. Introduzimos também a força inercial
para trás. Em módulo, as componentes de
satisfazem
Passo 3
Isolando a aceleração em função de
e
, dividimos as duas equações:
Substituindo
e
:
Passo 4
Para achar a tensão usamos a componente vertical:
Resposta
a)
b)
b)