UERJ, Sem Campus, Física I, Provas de Física 1 - UERJ - Primeira Prova, Questão 4c
4. Considere uma vasilha semiesférica de raio (conforme a figura acima à direita). Um cubo de gelo de massa cai da borda da vasilha (desconsidere o atrito).
c) Qual a força que a vasilha exerce sobre o cubo de gelo quando este passa pelo fundo da vasilha?
Passo 1
Iae, como vai? Essa questão está difícil, né? Fique tranquilo que vamos tentar te ajudar. 😎👍
Nessa questão a situação é a seguinte: temos uma vasilha semiesférica de raio e na borda dessa vasilha cai um cubo de gelo de massa . Nessa situação queremos saber qual é a força que a vasilha exerce sobre o cubo de gelo no momento em que o cubo passa pelo fundo da vasilha.
Lembra como fazemos isso? 🤔
Em outras palavras, queremos obter a força normal sofrida pelo cubo no instante em que o cubo passa pelo ponto mais baixo da vasilha.
Preparado? Bora começar! 😉
Passo 2
Anteriormente, vimos quais as forças que atuam no cubo no momento em que ele passa no fundo da vasilha.
Como o sistema está em equilíbrio, podemos dizer que o somatório das forças que atuam para cima é igual ao somatório das forças que atuam para baixo, ou seja, a força peso é igual a soma da força normal com a força centrípeta
Sabemos que a força peso é dada por
Já a força centrípeta por
Lembra disso? 👀
Passo 3
Substituindo na equação do problema, temos
Anteriormente, vimos que a velocidade do cubo de gelo nesse instante é dada por
Substituindo em
E todos viveram felizes para sempre. Fim! 😉 Entendeu tudo? Responde Aí
