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Força Centrípeta

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Mensagem por Lucazura Sex 16 Jun 2017, 23:11

Num parque de diversão, uma das atrações que geram sempre muita expectativa é a da montanha-russa, principalmente no momento do loop, em que se percebe que o passageiro não cai quando um dos carrinhos atinge o ponto mais alto, conforme se observa nas figuras. Considerando-se a aceleração da gravidade de 10 m/s2 e o raio R de 10 metros, analise as afirmações a seguir: 

 

I - a força centrípeta sobre o conjunto (carrinho-passageiro) no loop é nula.
II -a velocidade mínima do carrinho no loop é de 10 m/s, e independe do peso do passageiro.
III-o peso do conjunto (carrinho-passageiro) no loop é igual à força centrípeta, para as condições de velocidade mínima.
IV-o conjunto (carrinho-passageiro) está em equilíbrio dinâmico no instante do loop.
V. Considerando a velocidade do carrinho igual a 108 km/h ao passar pelo ponto mais baixo da montanha Russa, o que não é um exagero, e o raio da trajetória circular igual a 10m, a força que o a poltrona do carrinho aplica na pessoa de massa igual a 60 kg, vale 6000N. 
Está correto apenas o que se afirma em:
a)I e II                         
b) I , II e V                    
c)II , III e IV                
d) II,III e IV            
e)II , IV e V

Obs: O gabarito informa que é letra A.
No entanto achava que só os ítens II e III estariam corretos, Alguém pode explicar meu erro?

Lucazura
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Mensagem por Faxineiro do ITA Sáb 17 Jun 2017, 00:58

Lucazura escreveu:Num parque de diversão, uma das atrações que geram sempre muita expectativa é a da montanha-russa, principalmente no momento do loop, em que se percebe que o passageiro não cai quando um dos carrinhos atinge o ponto mais alto, conforme se observa nas figuras. Considerando-se a aceleração da gravidade de 10 m/s2 e o raio R de 10 metros, analise as afirmações a seguir: 

 

I - a força centrípeta sobre o conjunto (carrinho-passageiro) no loop é nula.
II -a velocidade mínima do carrinho no loop é de 10 m/s, e independe do peso do passageiro.
III-o peso do conjunto (carrinho-passageiro) no loop é igual à força centrípeta, para as condições de velocidade mínima.
IV-o conjunto (carrinho-passageiro) está em equilíbrio dinâmico no instante do loop.
V. Considerando a velocidade do carrinho igual a 108 km/h ao passar pelo ponto mais baixo da montanha Russa, o que não é um exagero, e o raio da trajetória circular igual a 10m, a força que o a poltrona do carrinho aplica na pessoa de massa igual a 60 kg, vale 6000N. 
Está correto apenas o que se afirma em:
a)I e II                         
b) I , II e V                    
c)II , III e IV                
d) II,III e IV            
e)II , IV e V

Obs: O gabarito informa que é letra A.
No entanto achava que só os ítens II e III estariam corretos, Alguém pode explicar meu erro?

Fala conterrâneo, baitola.

i) No ponto mais alto, já diz o comando da questão: ''o passageiro não cai'', portanto, há um equilíbrio: P + N = Mv²/r
ii) A velocidade miníma vai se encontrar no ponto mais inferior do loop: P = Mv²/r, (cortando os M), v é independente.
iii) No loop, ou no ponto mais alto, P = Mv²/r - N
iv) Encontra-se em equilíbrio dinâmico quando as soma das forças for nulo, no caso, há uma resultante centrípeta.
v) Não sei explicar

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