Elaboração própria. Uma menina gira, sobre uma mesa, uma esfera de 0,2 kg presa a um fio de 50 cm. Considerando o fio ideal, e sabendo que a velocidade escalar da esfera é 10 m/s, qual é a força de tração no fio? 10 m/s 50 cm Elaboração própria. Uma menina gira, sobre uma mesa, uma esfera de 0,2 kg presa a um fio de 50 cm. Considerando o fio ideal, e sabendo que a velocidade escalar da esfera é 10 m/s, qual é a força de tração no fio?
A) 20 N.
B) 25 N.
C) 30 N.
D) 35 N.
E) 40 N.​

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício de Física juntos! A gente tem uma menina girando uma esfera de 0,2 kg presa a um fio de 50 cm. Sabemos que a velocidade da esfera é de 10 m/s. O objetivo aqui é descobrir qual é a força de tração no fio. Para isso, vamos usar os conceitos de movimento circular uniforme e força centrípeta.

Passo 2

Primeiro, precisamos entender que quando a menina gira a esfera, ela está fazendo um movimento circular. Nesse tipo de movimento, há uma força que mantém o objeto seguindo esse caminho circular, e essa força é chamada de força centrípeta. No nosso caso, essa força é fornecida pela tração do fio.

Passo 3

A fórmula para calcular a força centrípeta ($ F_c $) é:
Fc
Onde:
  • $ m $ é a massa da esfera,
  • $ v $ é a velocidade da esfera,
  • $ r $ é o raio da trajetória circular (comprimento do fio).

Passo 4

Vamos identificar os valores que temos:
  • Massa ($ m $) = 0,2 kg
  • Velocidade ($ v $) = 10 m/s
  • Comprimento do fio ($ r $) = 50 cm = 0,5 m

Passo 5

Agora, vamos substituir esses valores na fórmula:
Fc = 0,2 times 10^20,5
Primeiro, calculamos $ 10^2 $:
10^2
Então:
10^2 = 100
Multiplicando 0,2 por 100:
Fc = 0,2 times 1000,5
Agora, dividimos por 0,5:
0,2 times 100 = 20

Resposta

A força de tração no fio é de 40 N.

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