Uma bola de tênis é uma esfera oca com parede fina, posta para rolar sem escorregar a na seção horizontal da pista, como mostrado na Figura P10.62. Ela rola em torno da parte interna de um loop circular vertical de raio . Conforme a bola se aproxima da base do loop, o formato da pista desvia de um círculo perfeito de modo que a bola sai da pista em um ponto abaixo da parte horizontal.

1. Encontre a velocidade da bola no topo do loop.
2. Demonstre que a bola não cairá da pista no topo do loop.
3. Encontre a velocidade da bola à medida que ela sai da pista na base.

E Se?

4. Suponha que o atrito estático entre a bola e a pista seja insignificante de modo que a bola deslize em vez de rolar. A velocidade seria maior, menor ou a mesma no topo do loop?
5. Explique sua resposta para a parte (d).

Letra b:

A aceleração centrípeta no topo é:

Assim, a bola deve estar em contato com a pista, com a pista empurrando para baixo sobre ele.

Letra c:

Letra d:

Letra e:

Este resultado é imaginário. No caso em que a bola não rola, a bola começa com menos energia cinética do que na parte (a) e chega ao topo do loop.