Considere uma passageira com massa de em uma roda-gigante como aquela do Exemplo 5.24 (Seção 5.4). Os assentos percorrem o trajeto em um círculo com raio de . A roda-gigante gira a uma velocidade escalar constante e executa uma revolução completa a cada . Calcule o módulo, a direção e o sentido da força resultante exercida pelo assento sobre a passageira, quando ela está:
a) um quarto da revolução depois do seu ponto mais baixo e
b) um quarto da revolução depois do seu ponto mais alto.
Passo 1
A passageira tem velocidade:
A componente vertical da força do assento da roda gigante deve contrabalançar o peso da passageira e a componente horizontal deve contrabalançar a força centrípeta.
Assim na vertical:
E na horizontal:
A força resultante vai ser:
A direção vai ser dada pela razão entre as componentes:
Passo 2
E agora depois do seu ponto mais alto, as componentes contrabalançadas são as mesmas, porém a direção da força horizontal é invertida. Como para o módulo isso não interessa, o módulo da força resultante é o mesmo .