Enunciado

4. Uma bola presa a um barbante move-se em um círculo vertical. Quando

a bola encontra-se no ponto mais alto, a tensão no barbante é

maior, menor ou igual à força gravitacional sobre a bola? Explique.

Passo 1

Galera aqui temos um probleminha, porque a resposta pode ser maior, menor ou igual e isso vai depender da velocidade dessa bolinha e do raio dessa trajetória. Ou seja essa pergunta não faz muito sentido.

Muito desconfiado disso, eu fui la no livro original e percebi que existe um errinho de tradução, que faz TODA a diferença pra essa pergunta. Ela deveria ser assim:

“4. Uma bola presa a um barbante move-se em um círculo vertical. Quando a bola encontra-se no ponto mais BAIXO, a tensão no barbante é maior, menor ou igual à força gravitacional sobre a bola? Explique.”

Dai sim, a gente tem como responder.

Passo 2

Então, pra que a bolinha permaneça em um movimento circular ela precisa de uma força centripeta que aponta para o centro da circunferência. Isso a gente viu nesse capitulo, então vamos pensar assim:

No ponto mais baixo da trajetória terá duas forças atuando sobre a bolinha: Força gravitacional para baixo e a tensão do barbante para cima.

A soma delas é a força resultante, ou seja, a força centripeta. E como ela precisa estar apontando para o centro da circunferência a tensão deve ser maior que a força gravitacional, pra fazer essa bolinha subir novamente.

Resposta

A tensão do barbente é maior que a força gravitacional que atua sobre a bola.

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