Exercícios Resolvidos de Movimento Curvilíneo e Forças

J.L. Meriam & L.G. Kraige, Mecânica para engenharia, Dinâmica, 6° ed. RJ: LTC, 2009, 106, 3/60

Uma criança gira uma pequena esfera de 50   g presa na extremidade de um fio com 1   m de modo que a esfera traça um círculo em um plano vertical como mostrado. Qual é a velocidade mínima v que a esfera deve ter quando estiver na posição 1? Se essa velocidade é mantida ao longo do círculo, calcule a tração T no fio quando a esfera está na posição 2. Despreze qualquer pequeno movimento da mão da criança.

Passo 1

Pro caso da velocidade mínima, devemos ter T = 0 . Assim:

T - m g = m v 2 R

T = 0

- m g = m v 2 R v = R g

Assim:

v = R g = g = 1 9,81 = 3,13 m / s

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

Basta agora a gente aplicar:

T - m g = m v 2 R

Assim:

T = m g + m v 2 R

T = m g + m R g R

T = 2 m g = 2 0,051 9,81 = 0,981 N

Resposta

v = 3,13 m / s

T = 0,981 N

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