Dinâmica do movimento circular

Um garoto, que se encontra em repouso, faz girar, com velocidade constante, uma pedra de massa m presa a um fio ideal. Descrevendo uma trajetória circular de raio R num plano vertical, essa pedra dá diversas voltas, até que, em um dado instante, o fio arrebenta e ela é lançada horizontalmente, conforme ilustra a figura a seguir.

Sujeita apenas à aceleração da gravidade g, a pedra passou, então, a descrever uma trajetória parabólica, percorrendo uma distância horizontal x equivalente a 4R. A tração experimentada pelo fio toda vez que a pedra passava pelo ponto onde ele se rompeu era igual a:
a) mg.
b) 2 mg.
c) 3 mg.
d) 4 mg.

No ponto desejado observa-se que T + P = Fcp, assim:

T+P=Fcp
T+m.g=m.V²/R
T=(m.V²/R) - m.g (Eq. 1 )

Sabemos que um movimento oblíquo pode ser dividido em dois movimentos, sendo ele horizontal(M.R.U) e vertical(M.R.U.V).

Na vertical a pedra percorre 2R, seu tempo de voo é:
2R=g.t²/2
t=2√R/g 
como x é a distância percorrida na horizontal:
x=xi+V.t
4R=V.t 
4R=V.(2√R/g)
v=√4.R.g


voltando pra equação 1:
T=(m.V²/R) - (m.g)
T=m.(√4.R.g)² / R - m.g
T=4.m.g - m.g
T=3.m.g


Bons estudos!

Muito obrigada!!!