No contexto da mecânica clássica Newtoniana, julgue os itens abaixo atribuindo (V) para os verdadeiros e (F) para os falsos.
Se um objeto se move em um círculo vertical com velocidade de módulo constante, então o módulo da força resultante sobre ele não é constante.
Se um objeto se move em um círculo vertical com velocidade de módulo constante, então o módulo da força resultante sobre ele não é constante.
Passo 1
Beleza, vamos analisar essa questão de mecânica clássica. A pergunta quer saber se, quando um objeto está se movendo em um círculo vertical com velocidade constante, o módulo da força resultante sobre ele é ou não constante. Para resolver isso, vamos precisar entender um pouco sobre forças em movimentos circulares e como elas atuam.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que quando um objeto se move em um círculo, ele está sofrendo uma aceleração direcionada para o centro do círculo, chamada de aceleração centrípeta. A fórmula para essa aceleração é:
onde $ v $ é a velocidade do objeto e $ r $ é o raio do círculo.
Passo 3
Agora, a força resultante que atua sobre o objeto, que causa essa aceleração centrípeta, é dada pela segunda lei de Newton:
Onde $ m $ é a massa do objeto.
Passo 4
No caso de um movimento em círculo vertical, a força resultante não é apenas a força centrípeta. Temos que considerar as forças que atuam sobre o objeto em diferentes posições da trajetória, como a força da gravidade ($ F_g = m \cdot g $).
Passo 5
Dependendo da posição do objeto no círculo (por exemplo, no topo ou na base do círculo), a força gravitacional pode somar ou subtrair da força centrípeta. Isso faz com que a força resultante ($ F_{resultante} $) varie ao longo do movimento, mesmo que a velocidade seja constante.
Resposta
V