- Marque suas respostas nas caixas acima.
1 (6 pontos) Um pendulo, consistindo de uma esfera de massa
e um fio de comprimento
é levemente deslocado para a direita de um pequeno ângulo, até atingir uma altura de
acima da sua posicão mais baixa. O pendulo é solto dessa posição e entăo começa a oscilar. (a) Calcule o valor da tensão no fio quando o pendulo passa pelo posição mais baixa
(a) (A)
, (B)
, ©
, (D)
, (E)
, (F)
, (G)
, (H)
, (I)
, (J)
, (K)
, (L)
, (M)
, (N)
, (O)
,
1 (6 pontos) Um pendulo, consistindo de uma esfera de massa
(a) (A)
Passo 1
Beleza, vamos lá! Temos um exercício sobre pêndulo que envolve calcular a tensão no fio quando ele está na posição mais baixa. Para resolver isso, vamos precisar usar conceitos de força gravitacional e força centrípeta. Vamos dividir em passos para facilitar!
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que acontece com o pêndulo. Quando ele é puxado para um lado e depois solto, ele ganha energia potencial que se transforma em energia cinética na posição mais baixa. A energia potencial é dada por
, onde
é a massa,
é a aceleração da gravidade e
é a altura.
Passo 3
A energia cinética na posição mais baixa é
. Como a energia potencial se converte totalmente em energia cinética, podemos igualar as duas:
Simplificando, temos:
Passo 4
Agora, queremos encontrar a tensão no fio na posição mais baixa. A tensão
é a soma da força gravitacional
e da força centrípeta necessária para manter o movimento circular:
Substituímos
por
:
Passo 5
Vamos inserir os valores fornecidos:
- Massa
- Comprimento
- Altura
- Aceleração da gravidade
Calculando
:
Calculando
:
Passo 6
Somando as duas forças:
Resposta
A tensão no fio quando o pêndulo passa pela posição mais baixa é aproximadamente 0,602 N.
Exercícios relacionados
Suponha que seu tanque de gasolina de aço de
esteja cheio de gasolina que está frio porque acabou de ser bombeado de um reservatório subterrâneo. Agora, tanto o tanque quanto a gasolina têm uma temperatura de
. a) Quanta gasolina derramou no momento em que eles aqueceram para
? b) explique o seu resultado. dado:
Um tubo com diâmetro de furo de 100 mm transporta óleo de densidade
uma taxa de
. O tubo reduz para diâmetro de furo de 60 mm e sobe 120 m de altitude. A pressão neste ponto é atmosférica (calibre zero). Assumindo que não há perdas por atrito, determine: a)faça a representação do problema. b)O volume/s; c)A velocidade em cada seção; d)A pressão na extremidade inferior.
Demonstre, usando a notação de soma com um vetor qualquer
e
No nível do solo, uma bala é disparada com velocidade inicial de
, a
sobre a horizontal e sem sofrer resistência significativa do ar. (a) Ache os componentes horizontal e vertical da velocidade inicial da bala. (b) Quanto tempo ela leva para atingir seu ponto mais alto? © Ache sua altura máxima sobre o solo. (d) A que distância de seu ponto de disparo a bala aterrissa? (e) Em seu ponto mais alto, ache os componentes horizontal e vertical de sua aceleração e velocidade.