(Cap 6 – Ex 55) Um disco de metal de massa m   =   1,50   k g descreve uma circunferência de raio r   =   20,0   c m sobre uma mesa sem atrito enquanto permanece ligado a um cilindro de massa M   =   2,50   k g pendurado por um fio que passa por um furo no centro da mesa (Fig. 6-43). Que velocidade do disco mantém o cilindro em repouso?

Passo 1

Oláaaa, querido! Cê tá bem?

Então galera , nós sabemos que para que o disco permaneça em repouso, o módulo da tensão T do fio deve ser igual ao peso M g do cilindro , uma vez que :

T - M g = 0

T = M g

A massa do disco é m = 1.5   k g

O raio do círculo r = 20   c m

Convertendo cm para m, temos

= 20   c m 1 m 10 2 c m

= 0.2   m

A massa do cilindro é M = 2.5   k g

A aceleração devido á gravidade é g = 9.81   m / s 2

Passo 2

Como a tensão do fio é a força centrífuga que mantém o disco em uma trajetória circular, T = m v 2 r . Assim, M g   = m v 2 r . Aplicando a segunda lei de Newton, isolando a velocidade na equação temos que :

v = M g r m

= 2,5 k g 9,8 m s 2 0,20 m 1,5   k g

= 1,81 m / s

Resposta

v = 1,81 m / s

Tranquilo pessoal?? Bora resolver mais questões então

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