Exercícios Resolvidos de Força Centrípeta

UNICAMP, Física 1, P2 - 2014.1 Noturno , Questão 5

Um carro está se movendo numa pista circular horizontal de raio Equation , com uma velocidade constante de Equation . Um pêndulo simples está suspenso do teto do carro. Se o comprimento do pêndulo simples é pequeno comparado com as dimensões da pista, qual é o ângulo formado pela corda com a pista?

a) Equation .

b) Equation .

c) Equation .

d) Equation .

e) Equation .

Passo 1

Muito bem, primeiro vamos desenhar o problema que estamos analisando e as grandezas que estão atuando nele.

As forças atuantes são: a força da gravidade e a força centrípeta, que tem suas grandezas definidas por:

Equation

Equation

Onde Equation e a aceleração centrípeta pode ser calculada por:

Equation

Equation

Equation

Agora analisando de perto a ação dessas forças no pêndulo dentro do carro:

Ou seja, o ângulo Equation pode ser determinado por:

Equation

Equation

Equation

Equation

Equation

Ou seja:

Equation

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Resposta

Alternativa Equation

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