UFRJ – FÍSICA 1 – TESTE 03 – Questão 8
Na Figura um carrinho de brinquedo parte do repouso na posição e rola sem atrito ao longo do loop . Encontre a menor altura h na qual o carro pode rolar na pista sem cair no ponto .
Passo 1
Oi pessoal, tudo bem por aí? Essa questão pergunta qual é a menor altura que precisamos ter para que um carrinho não caia no ponto mais alto de uma curva. Ou seja, no ponto mais alto
Pela conservação de energia! No ponto ele parte do repouso, então temos apenas energia potencial! Já no ponto vamos ter energia potencial e cinética
Mas sabemos que , então substituindo isso na nossa conservação temos
E agora?
Agora que entra a força centrípeta! Temos que a trajetória tem um raio de curvatura
Então a ideia é juntar essas duas informações para achar uma expressão para !
Bora lá!
Passo 2
Da conservação
Beleza?
Da força centrípeta temos
Aí temos
Arrumando temos
A menor altura precisa ser metade do raio de curvatura!
E é isso! Até a próxima!