UFRJ – Física 1 – 2020.2 – P1 – M. Escolha
Um pêndulo simples é mantido em repouso indicada através de aplicação de uma força de módulo que faz um ângulo de com o fio de massa desprezível. O ângulo entre o fio e a vertical é , como mostra a figura.
Qual a relação entre o módulo da força e o módulo da força de tração do fio sobre a bolinha ? Considere .
Escolha uma:
Não é possível calcular a relação sem conhecer a massa da bolinha.
Nenhuma das outras alternativas está correta.
Passo 1
Vem comigo que a gente detona essa questão!
Para a gente conseguir essa razão podemos usar a segunda lei de Newton a nosso favor. Podemos avaliar o nosso sistema em equilíbrio, logo força resultante igual a zero, tanto na direção quanto na direção .
Vamos fazer essa análise na direção onde só atua a compotente de e a componente da tensão .
Passo 2
Vamos para a nossa análise, temos:
O ângulo ali é , já que o ângulo entre a força e o fio é e o ângulo que a tensão é faz com a vertical é , logo o ângulo entre e a vertical é .
Passo 3
Continuando as contas, temos:
Logo a alternativa correta é a letra .
Resposta