30. Uma bola de 50 g oscila em um círculo vertical presa por um barbante de 1,5 m de comprimento. Quando a bola se encontra no fundo da trajetória circular, a tensão no barbante é de 15 N . Quanto vale a velocidade da bola neste ponto?

Passo 1

Opa! Aqui vamos nós de novo!

Olha só! Primeiramente, vamos fazer um desenhozinho do que ocorre com o nosso problema. E aqui está...

Quando a bolinha está na parte mais baixa do círculo, tem duas forças atuando sobre ela; que são a força peso e a força de tração da corda sobre a bolinha.

Temos então, o seguinte diagrama de forças abaixo;

Passo 2

Feito essa parte introdutória, vamos ao que interessa.

Bora aplicar o somatório das forças na direção radial, afinal a bolinha está em um movimento circular...

∑ F r = m a r

T - F G = m a r = m v 2 r

T - m g = m v 2 r

Isolando v .

v 2 = r T - m g m

v = r T - m g m

Sabendo que...

r = 1,5   m

m = 0 , 05   k g

T = 15 ,   0   N

E substituindo esses valores na equação anterior...

v = r T - m g m = 1,5 15 - 0,05 ⋅ 9,8 0,5

v = 20,9   m / s

Pronto! Essa é a velocidade da bolinha no ponto em questão!

Resposta

v = 20,9   m / s

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