Enunciado
Física - Alonso e Finn - Mecânica- Ed: 2º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 39
Um menino de massa m está sentado sobre um monte de gelo ele forma hemisférica,
conforme a Fig. 8.25. Se ele começa a deslizar a partir do repouso (considere o gelo sem
atrito), em que ponto P perderá contato com o monte?
Passo 1
Oiii galeraa!!! Aqui neste caso, vamos entender que:
À medida que o menino desliza no gelo, a superfície do gelo reage com a força normal, já que não há atrito. Quando ele perde o contato com o gelo, a força normal é igual a 0. Vamos observar o seguinte diagrama deste caso:
Passo 2
A partir disso, temos que:
Além disso, podemos observar que a altura em que o menino está, deve ao raio e ao ângulo em relação ao raio, ou seja:
Passo 3
Como há movimento e altura o tempo todo e pela lei da conservação de energia, temos que:
Assim, conseguimos encontrar que:
Resposta
h = 2R/3.