5 . Uma criança está brincando com um barbante de 20 c m com uma massa de 100 g presa em

sua extremidade. Segurando na outra extremidade do barbante, a criança começa a girar a

massa em um movimento de rotação na horizontal e acelerar o movimento de rotação até o

momento em que a velocidade na qual a massa está se movendo é de 10 m / s . Neste instante,

o barbante se rompe. A tração máxima suportada pelo barbante é de:

a )   200   N

b )   50   N

c )   25   N

d )   10   N

e )   100   N

Passo 1

Vem comigo que esse problema vai ser resolvido!

Temos um caso de movimento circular. O enunciado nos diz que quando a massa atinge 10   m / s o fio se rompe e ele pede para encontrarmos a tração máxima. Ela ocorre na iminência do barbante romper.

O que faz essa massa realizar um movimento circular é uma força resultante que aponta para o centro da circunferência, que é conhecida como força centrípeta.

Nessa situação quem desempenha o papel de força centrípeta é a tração da corda.

F c = T

Então para encontrarmos a tração máxima temos que calcular a força centrípeta, que é dada por:

F c = m v 2 R

Vamos lá então!

Passo 2

Temos o seguinte:

T = F c = m v 2 R

= 0,1   k g 10   m / s 2 0,2   m

Temos então que a tração máxima é:

T = 50   N

Pronto, essa é a nossa tração máxima. Com isso temos que a alternativa correta é a letra b .

Resposta

b )   50   N

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