movimentos circulares

Deparei-me com uma questão de física que surgiu a mim dúvidas, se alguem puder me ajudar, ficarei agradecido. Por favor, se puder, deixe o raciocínio bem explicado.

Um objeto A de 8kg preso na extremidade de uma corda de 1m de comprimento e massa desprezível, descreve um movimento circular uniforme sobre uma mesa horizontal. A tração na corda é 200N. Com relação ao objeto calcule:

a) o valor da velocidade ao se cortar a corda.

b) o valor da aceleração.

Cleyton, eu nunca estudei movimentos circulares, portanto, não sei muito sobre o assunto... mas, eu tentarei resolver pra você (se eu estiver errado, que alguém me corrija)

Spoiler:

Não sei se eu acertei, mas tentei entender a questão, e, bom, essas foram as respostas que eu encontrei...
E, novamente eu peço: Se eu errei a questão, que alguém me corrija

Olá Cleber,

Bem este exercício se trata de um clássico problema de RESULTANTE CENTRÍPETA!

Vamos Lá:

Aplicando o P.F.D. (2.ª Lei de Newton), temos:

Força Resultante = massa x aceleração (1)

porém, como o corpo está em Movimento Circular Uniforme, a aceleração que atua sobre o corpo é a aceleração centrípeta:

Aceleração Centrípeta = (velocidade^2)/Raio da Trajetória (2)

Combinando as duas equações:

Força Resultante Centrípeta = massa x (velocidade^2)/Raio da Trajetória

Substituindo pelos valores fornecidos:

200N = 8kg x (V^2)/1m (isolando a varável velocidade)

V = 5m/s


Quanto ao segundo item, basta dividir a Força Resultante (200N) pela massa do corpo (8kg) e teremos 25 m/s^2.


Considerações Importantes:

A Força Resultante Centrípeta não é uma interação entre corpos, como a força peso, elástica, normal e outras..., é a resultante de todas as interações (forças) que agem sobre o corpo, fazendo com que ele desenvolva uma trajetória curvílinea.

Por exemplo, No caso da Lua girando em torno da Terra, é a Força de Atração Gravitacional que é a Resultante Centrípeta.

No caso de um carro fazendo uma curva, é a força de atrito oriunda do asfalto com o pneu que é a Resukltante Centrípeta.


Outra coisa que eu acho legal comentar aqui, é o fato de que no momento que a corda arrebenta, o corpo entra em equilibrio dinâmico, ou seja, uma vez que a única força que estava agindo sobre ele era a força de Tração exercida pela corda, quando ela (a corda) arrebenta, o a resultante das forças sobre o corpo se anula, e então ele passa a se mover em trajetória retilinea com velocidade constante.

Espero que tenha ajudado!

Abraços,

Professor Anderson

Obrigado pela ajuda, tanto do Israel Áquila quanto do Professor Anderson.

Surgiu-me mais uma dúvida: esta força de tração mencionada no exercicio é igual à força centrípeta? Por quê?

Sim neste caso, se trata de uma Força Resultante Centrípeta, pois acelera o corpo de modo a desenvolver uma trajetória circular, toda vez que um corpo esta desenvolvendo uma trajetória circulae, é porque há uma força ou resultante de forças agindo sobre este corpo.


Abraços,


Professor Andeson

Israel mandou muito bem! É isso aí!