Exercícios Resolvidos de Força Centrípeta

UNICAMP, Física 1, P3 - 2017.2 Diurno, Questão 3

Um carro viaja com velocidade constante em uma pista circular horizontal. No diagrama abaixo, Equation é a força de resistência do ar sobre o carro. Qual das outras forças mostradas melhor representa a força horizontal da pista sobre os pneus do carro?

A. Equation

B. Equation

C. Equation

D. Equation

E. Equation

Passo 1

O problema diz o carro percorre uma trajetória circular com velocidade constante, ou seja, ele realiza um movimento circular uniforme.

Vamos dividir as forças na direção radial e tangencial...

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

Direção radial:

Para um corpo realizar uma trajetória circular, ele deve ter uma componente de sua aceleração apontando para o centro da trajetória sempre com um valor correspondente à força centrípeta.

Então há uma força Equation apontando radialmente para o centro.

Mas essa é a única força atuando além da Equation ?

Passo 3

Direção tangencial:

Para o carro seguir com módulo da velocidade constante, ele não deve ter nenhuma aceleração tangencial, e para isso, a força tangencial resultante deve ser nula...

Porém, já existe uma força de resistência do ar Equation agindo tangencialmente contra o movimento, o que causaria uma componente de aceleração tangencial “para trás”.

Dessa forma, para que o carro possa manter sua velocidade constante, deve existir alguma força também tangencial apontando “para frente” afim de anular a ação da Equation .

Portanto, há uma componente de força tangencial apontando no sentido da velocidade do carro Equation .

Passo 4

Como temos uma componente radial Equation e uma componente tangencial Equation , sua soma vetorial será:

Equation

Então a força resultante além de Equation , que é a força agindo sobre os pneus do carro tem a direção de Equation .

Ficamos com a letra B.

Resposta

Letra B.

Esse conteúdo é exclusivo para cadastrados.

Cadastre-se grátis no maior portal de exatas do Brasil!

Relaxa, não vamos publicar nada no seu nome.

  • Resumões direto ao ponto
    Resumões
    direto ao ponto
  • Exercícios resolvidos passo a passo
    Exercícios resolvidos
    passo a passo
  • Videoaulas incríveis
    Videoaulas
    incríveis
  • Aulões Salva-Vidas
    Aulões
    Salva-Vidas