Exercícios Resolvidos de Força Centrípeta

UNICAMP, Física 1, P3 - 2017.1 Noturno, Questão ME9

Um carro realiza uma curva de raio Equation em um plano inclinado sem atrito, de forma que o ângulo Equation de inclinação do plano é suficiente para que o carro faça a curva sem subir ou descer no plano. Assinale a alternativa que corretamente relaciona o ângulo de inclinação com a velocidade do carro e o raio da curva:

a) Equation

b) Equation

c) Equation

d) Equation

e) Equation

Passo 1

Esse tipo de questão, fica infitamente mais fácil quando a gente dá uma desenhada para entender o que está rolando. Primeiro, interpretando o enunciado, a gente percebe que tem um carro, realizando uma curva, e ele está em um plano inclinado. Ele consegue fazer essa curva, sem descer ou subir o plano.

Vamos desenhar isso:

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

Agora que a gente já tem o desenho e entendeu a situation, vamos fazer o diagrama do corpo livre do nosso carrinho.

Podemos decompor essa força normal, em uma normal na direção do peso (eixo y) e uma normal na direção do raio da curva (eixo x).

Faremos isso, pois assim, podemos igualar a componente x da normal com a força centrípeta, e Tcharam, a questão está resolvida.

Em y:

Equation

Equation

Em x:

Equation

Equation

Equation

Resposta

Letra c)

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