UFSC, Sem Campus, Física I, Listas de Física 1 - UFSC - 3ª Lista, Questão 4
4) Um menino faz uma pedra descrever uma circunferência horizontal com de raio, acima do chão. A corda se rompe e a pedra é arremessada horizontalmente, chegando ao solo depois de descrever uma distância horizontal de . Qual era o módulo da acelera��ão centrípeta da pedra durante o movimento circular?
Passo 1
Fala aí!! Bem-vindo! Está um pouco complicada essa questão? Não se preocupe vou fazer o máximo pra te ajudar. 😉👍
Essa é uma questão bastante interessante! Temos uma pedra que que presa a uma corda de comprimento e gira em um eixo a do solo. De repente a corda se rompe e a pedra cai a de distância.
Com isso, queremos saber qual era a aceleração centrípeta da pedra enquanto ela girava.
E agora? como fazemos isso? 🤔
Para calcular a aceleração centrípeta da pedra, precisamos aplicar a fórmula
Ou seja, temos que encontrar a velocidade linear da pedra no momento em que a corda se rompeu.
Tem ideia de como obtemos esse valor? 👀
Passo 2
Foi dito que a pedra caiu a uma altura de , então se descobrirmos o tempo que levou para ela cair, descobrimos também o tempo que levou para a pedra se mover e consequentemente a velocidade linear da pedra.
Em um movimento balístico como o movimento da pedra após a quebra da corda, o movimento horizontal é uniforme enquanto o movimento vertical é acelerado.
O movimento circular era plano, portanto a pedra foi solta com velocidade horizontal e velocidade vertical .
Aplicando a equação de Torricelli para encontrar a velocidade vertical final da pedra
Se , e
Calculando o tempo de queda...
Tranquilo até aqui? 😎
Passo 3
O movimento no ar da pedra durou e nesse tempo ele andou horizontalmente, portanto a velocidade horizontal é dada por
Substituindo na fórmula da aceleração centrípeta sendo
É isso! Essa resolução te ajudou? Responde Aí! ✌
