9. Se balançá-la com velocidade suficiente, você conseguirá girar em

um círculo vertical uma bola presa por um barbante. Mas se balançá-

la com velocidade pequena, o barbante ficará frouxo quando a

bola estiver próxima ao topo da trajetória circular. Explique por que

existe um valor mínimo de velocidade capaz de manter a bola se

movendo em um círculo vertical.

Passo 1

Esse ai é a mesma coisa que o exemplo do vagão de montanha russa no loop e o exemplo do balde com água. A equação 8.21 era a seguinte:

n = m v t o p o 2 r - m g

Essa normal que os trilhos exerciam no carrinho agora vai ser a tensão da corda:

T = m v t o p o 2 r - m g

Se a tensão for zero e no topo só existir a força gravitacional, teremos:

m v t o p o 2 r = m g

Isolando v t o p o

v t o p o 2 = r g

v t o p o = r g

Se a velocidade fosse menor que isso a tensão deveria ser negativa para manter o movimento, ou seja, a corda iria precisar empurrar a bolinha para cima, como a corda não consegue fazer isso, precisamos de uma velocidade que permita o movimento continuar acontecendo.

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados