 Uma partícula se move sobre uma superfície sem atrito ao longo da trajetória indicada na Figura 5.81. (A figura mostra uma vista de topo sobre a superfície.) A partícula está inicialmente em repouso no ponto A, a seguir ela começa a mover-se até o ponto B à medida que ganha velocidade com uma taxa constante. De B até C a partícula se move ao longo de uma trajetória circular com velocidade constante. A velocidade permanece constante ao longo do trecho retilíneo de C até D. De D até E a partícula se move ao longo de uma trajetória circular, mas agora sua velocidade está diminuindo com uma taxa constante. A velocidade continua a diminuir com uma taxa constante enquanto a partícula se move de E até F; a partícula entra em repouso no ponto F. (Os intervalos de tempo entre os pontos marcados não são iguais.) Para cada ponto marcado por ponto em negrito, desenhe flechas para indicar a velocidade, a aceleração e a força resultante sobre a partícula. Use flechas maiores ou menores para representar os vetores que possuem módulos maiores ou menores.
Uma partícula se move sobre uma superfície sem atrito ao longo da trajetória indicada na Figura 5.81. (A figura mostra uma vista de topo sobre a superfície.) A partícula está inicialmente em repouso no ponto A, a seguir ela começa a mover-se até o ponto B à medida que ganha velocidade com uma taxa constante. De B até C a partícula se move ao longo de uma trajetória circular com velocidade constante. A velocidade permanece constante ao longo do trecho retilíneo de C até D. De D até E a partícula se move ao longo de uma trajetória circular, mas agora sua velocidade está diminuindo com uma taxa constante. A velocidade continua a diminuir com uma taxa constante enquanto a partícula se move de E até F; a partícula entra em repouso no ponto F. (Os intervalos de tempo entre os pontos marcados não são iguais.) Para cada ponto marcado por ponto em negrito, desenhe flechas para indicar a velocidade, a aceleração e a força resultante sobre a partícula. Use flechas maiores ou menores para representar os vetores que possuem módulos maiores ou menores.
Passo 1
Em todos os pontos a aceleração terá a mesma orientação da força resultante . Nos pontos a aceleração vai ser a linear, já bem conhecida. Nos pontos entre e a aceleração será centrípeta, pois a trajetória é curva e sua direção é voltada para dentro da trajetória.
No ponto entre , a aceleração é nula .
Passo 2
E quanto a velocidade? Tanto no início quanto no fim da trajetória ela é nula . E vai ser máxima entre os pontos .
A velocidade é orientada em sentido horário, partindo de até chegar em , sempre tangente à curva.
Passo 3
Juntando todas essas informações, os vetores aceleração, força resultante e velocidade no desenho ficam assim:

Resposta

