As figuras são uma visão panorâmica de partículas em uma corda movendo-se em círculos horizontais sobre o tampo de uma mesa. Todos estão se movendo na mesma velocidade. Classifique em ordem, e explique, da maior para a menor, as tensões das cordas T1 a T4.

Passo 1

Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos quatro cordas, chamadas T1 a T4, que estão prendendo partículas que se movem em círculos sobre uma mesa. Todas as partículas estão se movendo na mesma velocidade. Nosso objetivo aqui é classificar essas tensões das cordas da maior para a menor e explicar o porquê disso. Para resolver isso, vamos usar os conceitos de força centrípeta e como ela está relacionada à tensão nas cordas.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que é força centrípeta. Quando uma partícula se move em um círculo, precisa de uma força que a mantenha nesse movimento circular. Essa força é chamada de força centrípeta e sempre aponta para o centro do círculo. No nosso caso, a tensão na corda é responsável por fornecer essa força centrípeta.

Passo 3

A fórmula da força centrípeta é:
Fc = mv^2r
Onde:
  • é a força centrípeta,
  • é a massa da partícula,
  • é a velocidade da partícula,
  • é o raio do círculo.
Como todas as partículas têm a mesma velocidade , a força centrípeta (ou tensão na corda) depende da massa e do raio .

Passo 4

Assumindo que todas as partículas têm a mesma massa, a tensão na corda é diretamente proporcional a . Isso significa que quanto menor o raio do círculo, maior será a tensão na corda, e vice-versa.

Passo 5

Agora, vamos ordenar as tensões das cordas da maior para a menor com base nos raios dos círculos que cada uma forma. A corda que está prendendo uma partícula com o menor raio terá a maior tensão, e a que está com o maior raio terá a menor tensão.

Resposta

Portanto, a classificação das tensões das cordas da maior para a menor é: T1 > T2 > T3 > T4.

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