Enunciado
Física - Randall D. Knight- Ed: 2º - Capítulo 8.Exercícios e Problemas - Ex. 17
17. Um estudante tem braços de de comprimento. Qual é a velocidade angular mínima (em rpm) com a qual ele deve balançar um balde com água em um movimento circular vertical sem derramar água alguma? A distância da mão até o fundo do balde é de .
Passo 1
Opa! Aqui vamos nós de novo!
Olha só! A figura abaixo ilustra perfeitamento a situação exposta em nosso problema,
Onde adotando o modelo de partícula para a água, temos o seguinte diagrama de corpo livre abaixo...
Passo 2
Agora Digamos que a distância da alça do balde até o topo da água no balde seja de . Isso faz com que o ombro e a distância da água . A velocidade angular mínima para girar um balde de água em um círculo vertical sem derramar água corresponde ao caso em que a velocidade do balde é crítica, . Nesse caso, a nossa força normal vai ser igual a zero quando a caçamba estiver na posição superior do movimento circular.
Sendo assim, temos...
Como ...
Passando pra ...
Pronto! Resposta obtida!
Resposta
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