Exercícios Resolvidos de Força Centrípeta

UNICAMP, Física 1, P3 - 2017.2 Diurno, Questão 5

Uma extremidade de um fio de Equation de comprimento é fixa, e a outra é ligada a uma pedra de Equation . A pedra descreve uma circunferência vertical, passando pelo ponto mais alto com uma velocidade de Equation . A tração no fio (em newtons) nesse ponto é aproximadamente:

Dado: Equation

A. Equation

B. Equation

C. Equation

D. Equation

E. Equation

Passo 1

A pedra percorre uma trajetória circular em um plano vertical:

Nesse instante, quais forças estão atuando na partícula?

Temos uma força peso Equation apontando para baixo e uma força de tração Equation apontando no sentido do fio (para baixo):

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

Em um movimento circular, a força resultante na direção radial (direção do centro) funciona como força centrípeta para manter a partícula na trajetória.

Portanto podemos escrever que a soma das forças nessa direção será igual à expressão da força centrípeta:

Equation

Equation

Equation

O raio do movimento será o comprimento do fio.

Substituindo os valores, temos:

Equation

Equation

Resposta

Letra B.

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