Enunciado

Uma pedra de massa 0,80 kg está presa à extremidade de um fio de 0,90 m de comprimento. O fio se romperá quando a tensão superar 600 N. (Isso se denomina tensão de ruptura do fio.) A pedra é arremessada em um círculo horizontal sobre o topo de uma mesa sem atrito, mantendo-se a outra extremidade do fio fixa. Calcule a velocidade máxima que a pedra pode ter sem que o fio se rompa.

Passo 1

E aí, maninho(a). Tudo beleza? Essa questão fala sobre a dinâmica do movimento circular. Bem, a gente entende melhor praticando. Certo? Então, vamos lá!!

Dada a situação informada no enunciado, a pedra está viajando em um caminho circular, onde a aceleração radial é definida por a r a d i a l = v 2 R , com sentido ao centro do círculo imaginário.

A tensão máxima no fio é definida por T = m v 2 R

Passo 2

Para definirmos a velocidade máxima, basta aplicarmos os valores informados no enunciado na equação do passo anterior. Para isso, vamos isolar a variável “v” de velocidade.

v = T R m

v = 600 × 0,9 0,8

v = 32,86 m/s

Resposta

v = 32,86 m/s

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