Exercícios Resolvidos de Força Centrípeta

PUCRIO, Física B - FIS1026, P1 - 2017.2, Questão Q01bPII

Um carro de massa Equation descreve sem derrapar uma curva no plano horizontal de raio Equation com velocidade Equation . O gráfico ao lado indica o comportamento da força de atrito para este caso específico.

(b) Determine a velocidade máxima com que o carro pode fazer a curva sem derrapar.

Passo 1

Analisar o movimento do carro

Antes de mais nada, vamos das uma olhada no movimento do carro:

No movimento circular do carro, a nossa querida força de atrito vai atuar como uma força centrípeta, beleza? Se é assim, podemos igualar as duas:

Equation

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

(b) Analisar o gráfico

Quanto mais rápido o carro tiver andando, maior vai ser a força de atrito! Isso é mole de entender se a gente prestar bastante atenção no fato de a força de atrito ser uma função da velocidade nesse nosso querido exercício.

Sendo assim, a velocidade será máxima quando o atrito for máximo. E pelo gráfico, a gente vê que:

Equation

Passo 3

(b) Partir pras contas

Oras, se temos massa, raio e força de atrito, temos tudo pra calcular a velocidade!

Equation

Ou ainda, explicitando a velocidade máxima:

Equation

Agora é só substituir!

Equation

Resposta

b) Equation

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