Teodoro confeccionou uma funda que, dobrada com a corda, media 40 centímetros. A pedra tinha 0,2 \mathrm{~kg}, \mathrm{e}, após rotacionar a funda, segurando na sua extremidade, Teodoro lançou a pedra com uma força de 72 N . Marque a alternativa que representa a velocidade com a qual a pedra foi lançada.
A) 9 \mathrm{~m} / \mathrm{s}
B) 12 \mathrm{~m} / \mathrm{s}
C) 20 \mathrm{~m} / \mathrm{s}
D) 5 \mathrm{~m} / \mathrm{s}
E) 10 \mathrm{~m} /{ }^{\prime \prime}

Passo 1

O enunciado descreve um movimento circular uniforme em que a pedra de massa m é mantida na funda até ser lançada. A funda dobrada tem comprimento total de 40 cm, o que equivale ao raio r da trajetória da pedra. Durante a rotação, a corda exerce sobre a pedra uma força centrípeta F_c. Vamos usar a relação do movimento circular uniforme:
F_c = \frac{m\,v^2}{r}
e isolar a velocidade v.

Passo 2

Identificamos os dados:
– Massa da pedra: m = 0,2,kg
– Raio da trajetória: r = 40,cm = 0,4,m
– Força centrípeta: F_c = 72,N

Passo 3

Da fórmula
F_c = \frac{m\,v^2}{r}
isolamos v:
v = \sqrt{\frac{F_c\,r}{m}}

Passo 4

Substituindo os valores:
v = \sqrt{\frac{72 \times 0,4}{0,2}} = \sqrt{\frac{28,8}{0,2}} = \sqrt{144} = 12\\ \mathrm{m/s}.

Resposta

B) 12\\ \mathrm{m/s}

Exercícios relacionados