Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 1- Ed: 14º - Capítulo 5.4 - Ex. 44
Força sobre o pulso de uma esquiadora. Uma esquiadora de 52 kg gira em torno de um eixo vertical com seu corpo, com os braços esticados horizontalmente; ela faz 2,0 voltas a cada segundo. A distância de uma mão à outra é de 1,50 m. Medições biométricas indicam que cada mão normalmente compõe cerca de 1,25% do peso corporal. (a) Desenhe um diagrama do corpo livre de uma das mãos da esquiadora. (b) Que força horizontal seu pulso deverá exercer sobre sua mão? (c) Expresse a força no item (b) como um múltiplo do peso de sua mão
Passo 1
O pulso exerce uma força na mão fazendo com que ela se mova em um círculo horizontal. A segunda lei de Newton se aplica à mão.
Cada mão viaja em um círculo de raio 0,750m e tem massa e
peso 6,4N. O período para cada mão é .
Seja +x em direção ao centro caminho circular.
A velocidade da mão é , a aceleração radial é , e
Passo 2
Letra a:
O diagrama de corpo livre para uma mão é dado na figura. é a força exercida sobre a mão pelo pulso. Essa força tem componentes horizontais e verticais.
Passo 3
Letra b:
Passo 4
Letra c:
Portanto, a força horizontal do pulso é 12 vezes o peso da mão.
Resposta
- Ver gráfico
- N