Fundamentos de Fisica - Vol. 1. Halliday - 8ª Edição, Capítulo 6 – seção 5 - Problema 49.
(Cap 6 – Ex 49) Um estudante que pesa está sentado, com as costas eretas, em uma roda-gigante em movimento. No ponto mais alto, o módulo da força normal exercida pelo assento sobre o estudante é . (a) O estudante se sente mais leve ou mais pesado neste ponto? (b) Qual é o módulo de no ponto mais baixo? Se a velocidade da roda-gigante é duplicada, qual é o módulo da força normal (c) no ponto mais alto e (d) no ponto mais baixo?
Passo 1
Eai meus amores, tudo certinho?
Então pessoal , borá dar uma olhada nos diagramas de corpo livre do estudante no ponto mais alto e no ponto mais baixo da roda-gigante :
Reparem que no ponto mais alto, o assento exerce sobre o estudante uma força para cima de módulo , enquanto a Terra exerce sobre o estudante uma força para baixo de módulo . De acordo com a Segunda Lei de Newton, a força resultante na direção do centro da roda-gigante é:
No ponto mais baixo, por outro lado , o assento exerce sobre o estudante uma força para cima de módulo , enquanto a Terra exerce sobre o estudante uma força para baixo de módulo . De acordo com a Segunda Lei de Newton, a força resultante na direção do centro da roda-gigante é:
Passo 2
De acordo com o enunciado, . Como o peso do estudante é , isso significa que o assento está exercendo uma força menor que o peso do estudante. Assim, o “peso aparente” do estudante é menor que o peso real, ou seja, o estudante se sente “mais leve”
Passo 3
De acordo com os dados do problema, a força centrípeta é :
Assim, o módulo da força normal no ponto mais baixo é :
Até aqui de boa , pessoal? Vamos continuar então!!!!!
Passo 4
Se a velocidade da roda-gigante for duplicada
Assim, no ponto mais alto, teremos:
Passo 5
Usando o mesmo raciocínio , com a velocidade duplicada , temos que no poto mais baixo :
Resposta
- O aluno se sente ‘leve’
Tranquilo pessoal??? Bora resolver mais questões então!!!!!