Un muchacho hace girar una bola atada a una cuerda en un círculo horizontal de
de radio. ¿Cuántas revoluciones por minuto realiza la bola si el módulo de su aceleración centrípeta es
(el módulo de la aceleración de caída libre)?
Passo 1
O enunciado diz que uma bola presa a uma corda gira em um círculo horizontal de raio
e que sua aceleração centrípeta tem módulo igual a
. Queremos encontrar o número de revoluções por minuto (rpm). O conteúdo usado será movimento circular uniforme, aceleração centrípeta e conversão de frequência para rpm.
Passo 2
Na energia circular uniforme, a aceleração centrípeta satisfaz
e aqui temos
. Logo
Substituindo
e
, vem
Passo 3
A frequência em ciclos por segundo (hertz) é
Substituindo
e
,
Passo 4
Para converter para revoluções por minuto, multiplicamos por 60:
Resposta
A bola realiza aproximadamente
rotações por minuto.