Exercícios Resolvidos de Força Centrípeta

UFF, Física 1, Prova 1, 2016.1

Considere o pêndulo cônico mostrado na figura. Neste pêndulo, uma particula de massa m presa à extremidade de um fio ideal de comprimento l gira com velocidade angular constante ω, descrevendo um círculo de raio r. O módulo da tensão T no fio é:

(A) T   =   m g l /   r

(B )   T   =   m   l   ω 2

(C)   T   =   m   r   ω 2

(D) T   =   m l   ω 2   /   r  

(E )   T   =   m g r /   l  

Passo 1

Essa é a típica questão de pêndulo cônico.

A sacada aqui está em decompor a tração em T x   e T y , sendo T x = F c p e T y = P

Se liga na figura abaixo:

Show!

Como as informações dadas são o raio e a velocidade angular, vamos trabalhar com a força centrípeta.

Sabemos que F c p = m v 2 R e que V = w R

Substituindo v 2 por w 2 R 2 , montamos:

F c p = m w 2 R

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

Já achamos o valor da força centrípeta e, por consequência, o valor de T x :

Agora precisamos relacionar T x com T .

Pela figura vemos que

T s e n θ = T x

Mas nenhuma das respostas tá em função de θ . O que fazemos?

Se repararmos bem, o s e n θ é dado no problema, pois s e n θ = r l .

Agora ficou fácil!

Podemos substituir:

T = T x s e n θ

T = F c p r l = l F c p r = m w 2 l

Resposta

(B)   T   =   m l ω 2

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

Muita matéria pra estudar?

Dexter Estudando

Cadastre-se para acessar os Resumões Gratuitos

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