O pêndulo da figura abaixo é formado por uma haste rígida de massa desprezível, com uma bola de massa M em sua extremidade. A bola na extremidade do pêndulo descreve um arco de círculo de raio R que atinge a sua altura máxima no ponto B.

Sobre o movimento do pêndulo, escolha a alternativa correta:

(A) A velocidade da bola é nula no ponto A.

(B) A aceleração da bola é nula no ponto B.

(C) A velocidade da bola é nula no ponto B.

(D) Em toda a trajetória, a aceleração da bola aponta para o centro do círculo.

(E) Em toda a trajetória, a aceleração da bola aponta verticalmente para baixo.

Passo 1

(A) A velocidade da bola é nula no ponto A.

A velocidade do pêndulo no ponto A é máxima, pois esse é o ponto mais baixo da sua trajetória.

A afirmativa (A) está incorreta.

Passo 2

(B) A aceleração da bola é nula no ponto B.

O ponto B é o ponto de maior altura que o pêndulo alcança. Assim, o pêndulo tem velocidade igual a zero, para trocar o sentido do movimento e passar a descer novamente.

Por mais que a velocidade seja nula, a aceleração não é!

Existe uma força resultante na bola que gera uma aceleração na mesma:

A afirmativa (B) está incorreta.

Passo 3

(C) A velocidade da bola é nula no ponto B.

Realmente a velocidade no ponto B é nula! Assim como falamos no PASSO 2, o ponto B é o ponto de altura máxima, ou seja, maior amplitude/abertura do pêndulo.

Logo, a bola chega ao ponto B com velocidade nula e passa a ganhar velocidade no sentido oposto.

A afirmativa (C) está correta e ficamos com essa para nossa resposta.

Vamos dar uma olhadinha nas outras mesmo assim...

Passo 4

(D) Em toda a trajetória, a aceleração da bola aponta para o centro do círculo.

(E) Em toda a trajetória, a aceleração da bola aponta verticalmente para baixo.

Ambas estão erradas pois a aceleração da bola vai mudando de direção ao longo do movimento.

Olhando para essa figura, podemos ver as forças sobre a bola:

A força de tração T → sempre atua na direção radial, enquanto a força peso P → (aponta para baixo) tem uma componente na direção radial e outra na direção tangencial (em vermelho).

A força resultante na direção radial (apontando para o centro) resulta numa componente da aceleração nessa direção (aceleração centrípeta).

Enquanto a componente da força peso na direção tangencial gera uma aceleração nessa direção (exceto no ponto mais baixo).

Logo, a aceleração sofrida pela bolinha tem uma componente radial e uma componente tangencial ao longo do movimento, com exceção do ponto mais baixo onde a aceleração está apenas na direção radial.

As afirmativas (D) e (E) estão incorretas.

Resposta

Letra (C)

Exercícios Resolvidos de Pêndulos Simples

Ver Teoria

Exercícios de Livros Relacionados