Exercícios Resolvidos de Força Centrípeta

UFF, Física I, P1 - 2015.1, Questão Q3

Uma criança de massa Equation anda numa roda gigante como mostra a figura. A criança se move em um círculo vertical de raio Equation com rapidez de Equation

  1. Determine a força exercida pelo assent sobre a criança no ponto mais baixo da roda-gigante. Faça o diagram de corpo livre neste ponto.
  2. Determine a força exercida pelo assent sobre a criança no ponto mais alto da roda-gigante. Faça o diagram de corpo livre neste ponto.
  3. Suponha que um defeito no mecanismo da roda-gigante cause um aumento na velocidade da criança, que vai para Equation . Qual é o peso da criança no topo da roda-gigante neste caso?

Passo 1

Como a roda está girando, devemos igualar a força resultante a força centripeta.

Equation

Substituindo os valores dado pelo enunciado temos:

Equation

Equation

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

A idéia aqui vai ser a mesma da letra anterior, a única diferença vai ser que vamos inverter o sinal das forças

Equation

Equation

Passo 3

Usando a mesma lógica que a letra anterior, vamos calcular a Normal pra saber quanto de peso é sentido pela criança

Equation

Equation

O peso sentido é praticamente zero, ou seja, ela está na iminência de sair pela tangente.

Resposta

Equation

Equation

Equation

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