Enunciado

Perturbado por carros que passam em velocidade do lado de fora do seu escritório, o prêmio Nobel Arthur Holly Compton criou uma lombada de velocidade (chamada “lombada Holly”) e providenciou sua instalação. Suponha que um carro de 1   800   k g passe sobre uma lombada em uma estrada que segue o arco de um círculo de raio 20,4   m , como mostrado na Figura P5.23.

  1. Se o carro viaja a 30,0   k m / h , que força a estrada exerce sobre ele enquanto passa pelo ponto mais alto da lombada?
  2. E se? Qual é a velocidade máxima que o carro pode ter sem perder contato com a estrada enquanto passa esse ponto mais alto?

Passo 1

E aiii gente, tudo bom com vocês?

Vamos fazer uma questãozinha aqui?

Vem comigo e bora!

Letra a:

v = 30 k m h 1 h 3600 s 1000 m 1 k m = 8.33 m s

Para ∑ F y = m a y :

+ n - m g = - m v 2 r

n = m g - v 2 r = ( 1800 k g ) 9.80 m s 2 - ( 8.33 m / s ) 2 20.4 m = 1.15 × 10 4 N   p a r a   c i m a    

Passo 2

Letra b:

Na velocidade máxima, o peso do carro é apenas o suficiente para fornecer a força centrípeta, então n = 0 . Então m g = m v 2 r .

v = g r = 9.80 m s 2 20.4 m = 14.1 m s

Resposta

  1. 1.15 × 10 4 N  para cima  
  2. 14.1 m s
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