UFABC – Fenômenos Mecânicos – P3 – Questão 4
Um disco de hóquei de massa desliza em um círculo de raio sobre uma mesa sem atrito, e com velocidade constante de enquanto permanece ligado a um cilindro de massa pendurado por um fio que passa pelo furo no centro da mesa. Qual é a massa , em que permite com que o bloco fique em repouso?
Passo 1
Fala galera, tudo bem? Essa questão parece complicada, mas estou aqui para te ajudar! Vamos resolver juntos?
Aqui, as únicas forças agindo sobre o bloco M são a força peso e a força tensora, certo? O fio que liga o bloco M ao outro bloco m é o mesmo né? Então como a massa m está girando, e portanto age sobre ela a força centrípeta, na direção da corda, a força tensora é igual a força centrípeta!
Isso mesmo! A força que equilibra o bloco M que está pendurado e impede que ele não caia pro chão é a força centrípeta! E como o fio é o mesmo, essa mesma força centrípeta deve ser igual ao peso do bloco M!
Então, o que precisamos fazer é igualar essa força centrípeta ao peso e achar a massa M! Bora lá?
Passo 2
Queremos o equilíbrio, então:
Agora é só isolar :
Passo 3
Vamos aos dados?
Cuidem que todas as unidades devem estar no SI!
Agora é substituir:
Assim com esses parâmetros, a massa M deve ter no máximo 3kg!
Espero ter te ajudado! =D