Tarzan balança-se na floresta pendurado por um cipó.

a. Imediatamente após lançar-se do galho de uma árvore para ir de cipó até outra árvore, a aceleração a→ de Tarzan é nula ou não? Em caso negativo, para onde ela aponta? Explique.

b. Responda à mesma pergunta considerando o ponto mais baixo do balanço de Tarzan.

Passo 1

Olá, tudo bem? Vem comigo que vou te ajudar a resolver essa atividade de física.

Este é um problema de Dinâmica e Cinemática que analisa o movimento circular de Tarzan. A aceleração a em um movimento circular é a soma da aceleração tangencial ( a t ) e da aceleração centrípeta ( a c ​).

Passo 2

  1. Imediatamente após Tarzan se lançar do galho e iniciar o balanço:
  2. Aceleração não é nula.

    Direção: A aceleração resultante ( a ) aponta para baixo e para o centro da trajetória (na direção do balanço).

    Neste instante, Tarzan ainda está no topo da trajetória. A componente do seu peso ( P   =   m g ) ao longo da tangente à trajetória é máxima, puxando-o para baixo e ao longo da curva. Portanto, a t não é nula e aponta tangencialmente para baixo.

    A velocidade v neste ponto (imediatamente após se lançar) é geralmente baixa (ou até zero se ele apenas soltou-se do galho), e a aceleração centrípeta será mínima (próxima de zero).

    A resultante ela aponta para baixo, na direção do movimento.

    Passo 3

  3. Quando Tarzan atinge o ponto mais baixo do balanço:

Aceleração não é nula.

Direção: A aceleração resultante ( a ) aponta verticalmente para cima (direção do centro da trajetória).

No ponto mais baixo, a tangente é horizontal. O peso ( P ) atua verticalmente para baixo e o plano do movimento é vertical. Portanto, o peso não tem componente ao longo da tangente. A velocidade é momentaneamente máxima (pela conservação de energia), e a aceleração tangencial é nula.

Neste ponto, a velocidade v é máxima. A aceleração centrípeta é máxima e aponta sempre para o centro da trajetória, que neste caso é verticalmente para cima.

A resultante então ela aponta verticalmente para cima.

Resposta

  1. Há aceleração, para baixo.
  2. verticalmente para cima.
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