Exercícios Resolvidos de Força Centrípeta

UFF, Física 1, Prova 1, 2016.1

Qual é a força exercida pelo assento sobre um piloto de jato ao completar um loop vertical de de raio igual a 500 m a uma rapidez igual a 200 m/s? Admita que a massa do piloto seja igual a 70,0 kg e que esteja localizado no ponto mais baixo do loop.

(A) 4,90 x 10 3 N

(B) 6,30 x 10 3 N

(C) 700 N

(D) 660N

E) 8,40 x 10 3 N

Passo 1

Vamos ilustrar o problema:

Um “loop” é caracterizado por esse percurso. Como o piloto está no ponto mais baixo da trajetória. Estamos analisando a situação 1.

Situação 1:

Sabemos que a situação 1 é caracterizada pela força normal para cima e pela força peso para baixo.

Assim, a força centrípeta, que é a força resultante, é igual a:

F c p = N - P

Repare que a normal é maior que o peso, pois para a força resultante ser centrípeta e, assim, manter o trajeto circular do jato, a força resultante tem que ter a direção do centro do círculo.

Show!

Agora é só resolver:

F c p = N - P

m v 2 R = N - P

N = m v 2 R + g

N = 70 200 2 500 + 9,8

N = 6,3   x 10 3

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Resposta

(B) 6,30 x 10 3 N

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