Um carro de montanha-russa possui uma massa de 1200 kg, quando cheio com passageiros. Quando o carro passa pelo topo de uma elevação circular de 18 m de raio, sua velocidade não varia. No topo da elevação quais são (d) o sentido de a velocidade for ?

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem um carro de montanha-russa com massa de 1200 kg passando pelo topo de uma elevação circular com raio de 18 metros. A velocidade do carro ali no topo é de 14 m/s e não está mudando. O que a gente precisa descobrir nesse exercício é o sentido da velocidade desse carro nesse ponto específico. Vamos usar conceitos de movimento circular para resolver isso.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que em um movimento circular, a velocidade do objeto está sempre tangente ao caminho pela qual ele está se movendo. Isso quer dizer que, em qualquer ponto da trajetória circular, a velocidade aponta em uma direção perpendicular ao raio naquele ponto.

Passo 3

No topo da elevação, o carro está passando pelo ponto mais alto da curva circular. Vamos imaginar o círculo: no topo, o raio do círculo está apontando diretamente para baixo. Como a velocidade é tangente ao círculo, ela estará perpendicular a esse raio.

Passo 4

Pensando na direção, se o raio aponta para baixo no topo da curva, e a velocidade é perpendicular a esse raio, então a velocidade do carro estará direcionada horizontalmente. Ou seja, será para a frente ou para trás, dependendo da direção do movimento na pista.

Passo 5

Como o carro está se movendo sobre a pista, e considerando que estamos falando do sentido da velocidade, podemos concluir que a direção da velocidade é horizontal no ponto mais alto da elevação.

Resposta

No topo da elevação, a velocidade do carro está direcionada horizontalmente.

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