O pêndulo da figura abaixo é formado por uma haste rígida de massa desprezível, com uma bola de massa em sua extremidade. A bola na extremidade do pêndulo descreve um arco de círculo de raio que atinge a sua altura máxima no ponto B.
Sobre as forças que agem sobre a bola, escolha a alternativa correta:
(A) No ponto A, a tração da haste é igual à força da gravidade sobre a bola.
(B) No ponto A, a tração da haste é maior do que a força da gravidade sobre a bola.
(C) No ponto B, a tração da haste é nula.
(D) No ponto A, a força resultante sobre o pêndulo é nula.
(E) As forças que atuam sobre a bola são a gravidade, a tração da haste e a força centrípeta
Passo 1
No ponto A, temos a força peso e a força de tração atuando na bolinha.
Caso a bolinha estivesse em repouso nessa posição, as forças teriam que ser iguais para que ela estivesse em equilíbrio:
Entretanto, a bolinha passa por A com velocidade fazendo um movimento circular.
Assim, a força resultante sobre ela deve atuar como força centrípeta, portanto a força apontando para o centro da trajetória (tração) deve ser maior:
Nossa resposta é a alternativa (B).
Enquanto as alternativas (A) e (D) estão incorretas.
Passo 2
No ponto B, a tração da haste não é nula:
No ponto B (amplitude máxima), há um equilíbrio de forças na direção radial.
Isso acontece porque a velocidade da bolinha é zero, ou seja, não deve haver nenhuma força resultante atuando como centrípeta.
A alternativa (C) está incorreta.
Passo 3
Já a alternativa (E) está incorreta porque a força centrípeta não é uma força literalmente.
Como assim?
A força centrípeta é um valor de força resultante apontando para o centro que a bolinha sofre ao realizar uma trajetória circular.
Ou seja, outras forças como a força peso e a força de tração estão dando uma resultante que atua como força centrípeta... sacou?
Resposta
Letra (B)