12. Uma bolinha de massa m amarrada a um fio de comprimento L é largada v 0 = 0 na posição vista na figura abaixo. Calcule:

d) O módulo da força que o fio faz na bolinha no ponto A .

Passo 1

Iae, como vai? Essa questão está difícil, né? Fique tranquilo que vamos tentar te ajudar. 😎👍

Nessa questão temos uma bolinha de massa m que está amarrada por uma corda de comprimento L e é solta com velocidade inicial v 0 .

Com isso queremos saber qual é a força que o fio faz na bolinha ao passar pelo ponto A .

E aí, como fazemos isso? 😐

As únicas forças que atuam nesse sistema são a força peso P e a força tração T .

Queremos saber qual é a tração T da corda no ponto A . Pra isso, vamos desenhar as forças que atuam na bolinha quando ela está no ponto A e ver o que podemos encontrar.

Bora lá! 😎

Passo 2

A força peso sempre aponta para baixo, já a tração aponta na direção do eixo de rotação, ou seja

Para obter T , podemos decompor P em duas partes, sendo a parte P x a parte que nos interessa.

Por semelhança de triângulos, o ângulo entre P e P x é θ então pela lei dos cossenos, temos

P x = P cos ⁡ θ

E como T = P x ...

T = P cos ⁡ θ

Sabemos que P = m g , portanto...

T = m g cos ⁡ θ

E todos viveram felizes para sempre. Fim! 😉 Entendeu tudo? Responde Aí

Resposta

T = m g cos ⁡ θ

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