Enunciado

Um pequeno carro com massa de 0,800   k g trafega em velocidade constante no interior de uma pista que é um círculo vertical com raio de 5,00   m (Figura E5.45). Se a força normal exercida pela vista sobre o carro quando ele está no topo da pista (ponto B) é 6,00   N , qual a força normal sobre o carro quando ele está na base da posta (ponto A)?

Passo 1

Fala pessoal, bora resolver um probleminha de movimento circular?

O primeiro passo é sempre desenhar as forças:

Repare que, no ponto A, a força normal aponta para dentro do círculo e o peso para fora. Já no ponto B ambos apontam para dentro!

Com isso podemos usar a relação:

F d e n t r o - F f o r a = m   a c p

No ponto A encontramos:

N A - P = m   a c p A

Já no ponto B:

N B + P = m   a c p B

Passo 2

Como a velocidade do carro é constante em todo movimento, temos que

a c p A = a c p B = v 2 R = a c p

Com isso, podemos escrever o seguinte sistema:

N A - P = m a c p N B + P = m a c p

Igualando as equações nós achamos a equação que resolve o problema:

N A - P = N B + P

Logo,

N A = N B + 2 P

Passo 3

Usando P = m g com g = 9,8   m / s 2 nós achamos

N A = 6,00 + 2 ⋅ 0,800 ⋅ 9,8

Assim,

N A = 21,68   N

Resposta

N A = 21,68   N

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