Exercícios Resolvidos de Força Centrípeta

UFPE, Física 1, PF - 2018.1, Questão 7D.c

Em Equation , um bloco de massa Equation está inicialmente em repouso sobre um plano horizontal e conectado a uma barra rígida de massa desprezível e comprimento Equation que pode girar em torno do ponto O. Um torque Equation é então aplicado à barra, tal que Equation possui uma aceleração angular Equation constante. Existe atrito entre Equation e a superfície horizontal, tal que os coeficientes de atrito estático e cinético são, respectivamente Equation e Equation . Considere Equation .

(c) Suponha agora que a barra rígida suporte uma tração máxima de Equation . Qual é a maior velocidade Equation da massa Equation para que a barra não se rompa?

Passo 1

Primeiro de tudo...

Esse sistema está num plano horizontal. Ou seja, é como se isso estivesse girando horizontalmente em cima de uma mesa, por exemplo.

Essa seria uma imagem da gente olhando a mesa por cima:

Beleza, entendemos isso.

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

Na letra (c), queremos a máxima velocidade Equation do bloco para que a força de tração atinja o valor máximo.

Mas como assim?

Bom, a única força atuando na direção do centro da trajetória circular do bloco é essa força de tração da barra:

Então, essa força atua como uma força centrípeta no bloco:

Equation

Equation

Passo 3

Assim, basta substituir os valores e achar a que velocidade Equation a força de tração Equation atinge o valor de Equation :

Equation

Equation

Equation

Equation

Resposta

(c)

Equation

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