Exercícios Resolvidos de Força Centrípeta

Halliday, David, Fundamentos de física, volume 1 - mecânica, 8 ed. Rio de Janeiro : TLC, 2008, pp. 142-11

A Fig. 6-18 mostra a trajetória de um carrinho de parque de diversões que passa, com velocidade escalar constante, por cinco arcos circulares de raios R 0 , 2 R 0 e 3 R 0 . Ordene os arcos de acordo com o módulo da força centrípeta que age sobre o carrinho ao passar pelos arcos, começando pelo maior.

Passo 1

Esta é uma questão puramente conceitual, basta lembrarmos dá fórmula da força centrípeta:

F c p = m v 2 R

Como a massa e a velocidade do carrinho são constantes, temos que a força centrípeta é inversamente proporcional ao raio.

Agora só nos falta saber quais são os raios de cada arco. A imagem abaixo vai facilitar a visualização:

Temos então que:

  • Arco 4 – R 0
  • Arco 3 – 2 R 0
  • Arco 1,2 e 5 - 3 R 0
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Resposta

Na ordem decrescente de força centrípeta: 4 > 3 > 1 = 2 = 5

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