Exercícios Resolvidos de Pêndulo

Ver Teoria

Enunciado

Um disco de hóquei de massa m = 2 k g desliza em um círculo de raio 20 c m sobre uma mesa sem atrito, e com velocidade constante de 1,71 m / s enquanto permanece ligado a um cilindro de massa M pendurado por um fio que passa pelo furo no centro da mesa. Qual é a massa M , em k g 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:

P = F C

M g = m v 2 R

Agora é só isolar M :

M = m v 2 R g

Passo 3

Vamos aos dados?

M = ?

m = 2 k g

v = 1,71 m / s

R = 0,2 m

Cuidem que todas as unidades devem estar no SI!

Agora é substituir:

M = m v 2 R g = 2 . 1,71 2 0,2 .     9,8 = 2,98 k g

Assim com esses parâmetros, a massa M deve ter no máximo 3kg!

Espero ter te ajudado! =D

Resposta

3 k g

Exercícios de Livros Relacionados

Tarzan, que pesa 688N , salta de um penhasco pendurado na extremidade de um cipó com 18m de comprimento (Fig. 8-38). Do alto do penhasco até o ponto mais baixo da trajetória, ele desce 3,2m . O cipó s
Um pêndulo é formado por uma pedra de 2,0k g oscilando na extremidade de uma corda de 4,0m de comprimento e massa desprezível. A pedra tem uma velocidade de 8,0m / s ao passar pelo ponto mais baixo da
Um professor de colégio sugeriu, certa vez, o seguinte método para medir a magnitude da aceleração de queda livre: pendure uma massa em um fio bem fino (comprimento L ) para fazer um pêndulo com a mas
A corda da Fig. 8-36, de comprimento L = 120c m , possui uma bola presa em uma das extremidades e está fixa na outra extremidade. A distância d da extremidade fixa a um pino no ponto P é 75,0c m . A b
Um pêndulo consiste em uma pequena bola de massa m presa a um fio de comprimento L . A bola é segurada lateralmente com o fio na horizontal (Figura 7-56). Então ela é largada do repouso. No ponto mais