Enunciado

Um pequeno bloco com massa de 1   k g está ligado a uma das extremidades de uma corda cujo comprimento é 0,6   m . O bloco, descrevendo uma circunferência vertical, gira a 60   r p m . Calcule a tensão na corda quando o bloco está:(a) no ponto mais alto da circunferência; (b) no ponto mais baixo; (c) quando a corda está numa posição horizontal, (d) Calcule a velocidade linear que o bloco deve ter no ponto mais alto para que a tensão na corda seja zero.

Passo 1

E aí, beleza?? Vamos analisar a resultante centrípeta em cada um dos casos citados:

  1. Ponto mais alto:
  2. T + m g = m ω 2 r ∴ T = m ω 2 r - g

  3. Ponto mais baixo:
  4. T - m g = m ω 2 r ∴ T = m ω 2 r + g

  5. Corda horizontal:

T = m ω 2 r

Passo 2

Para que a tensão no ponto mais alto a tensão veja nula, vem:

T = 0 ∴ ω = g / r ∴ v = r g

Passo 3

Numericamente, temos:

  1. Ponto mais alto:
  2. T = 13,9 N

  3. Ponto mais baixo:
  4. T = 33,5 N

  5. Corda horizontal:
  6. T = 23,7 N

  7. Velocidade para tensão nula:

v = 2,42   m / s  

Resposta

  1. Ponto mais alto:
  2. T = 13,9 N

  3. Ponto mais baixo:
  4. T = 33,5 N

  5. Corda horizontal:
  6. T = 23,7 N

  7. Velocidade para tensão nula:

v = 2,42   m / s  

Ver Outros Exercícios desse livro