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Exercícios Resolvidos de Força Peso e Força Normal

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Enunciado

Um corpo escorrega sem atrito sobre um trilho curvo com um trecho final de perfil circular como mostra a figura abaixo. Ao longo de seu movimento o corpo nunca perde o contato com o trilho. Assinale a alternativa que melhor representa as direções da força resultante sobre o corpo nos pontos A, B e C, respectivamente.

Passo 1

Queremos saber a direção da força resultante sobre o bloquinho.

Se não há atrito, as únicas forças que atuam sobre o corpo são a força peso ( P → ) e a força normal ( N → ). Então basta olhar pra onde elas apontam em cada caso.

É importante lembrar que a força normal é sempre perpendicular à superfície (rampa), além disso, a força peso aponta sempre para o centro da Terra, ou seja para baixo.

Passo 2

No ponto A:

As duas forças estão na vertical. Logo, a força resultante também vai estar na vertical.

Mas como não sabemos seus módulos, a força resultante será no sentido para cima ou para baixo?

Se o nosso corpo está prestes a entrar em uma trajetória circular, ele deve ter uma componente de força centrípeta, que aponta para o centro do círculo. Isso só vai ocorrer no ponto A, se a força normal ( N → ) for maior que a força peso ( P → ). Logo, a força resultante aponta para cima.

Passo 3

No ponto B:

A força normal aponta para a esquerda e a força peso para baixo. Então, o somatório das duas será na diagonal (esquerda-baixo).

Passo 4

No ponto C:

Pode parecer um pouco estranho no início uma força normal apontar para baixo, porém, se há contato entre o bloquinho e a rampa, existe uma força normal atuando no bloquinho e ela será perpendicular à superfície.

OBS: Também vai existir uma força normal que o bloquinho exerce sobre a rampa (ação e reação), porém estamos analisando apenas o bloquinho, por isso não desenhamos ela.

Temos então, a direção da força resultante em todos os pontos:

Resposta

Letra (a)

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