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Força Centrípeta??

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Mensagem por OldFears Ter 28 maio 2013, 13:46

Considere a situação esquematizada na figura em que um aro
circular de raio R = 50 cm e massa M = 3,0 kg, disposto verticalmente,
é apoiado sobre uma balança graduada em newtons. Uma pequena
esfera de massa m = 200 g será lançada por um operador de modo a
percorrer a parte interna do aro, sem perder o contato com a trajetória
e sem sofrer a ação de forças de atrito.

Força Centrípeta?? Fig_2

No local, a influência do ar é desprezível e adota-se g = 10 m/s2
Supondo que nos instantes em que a esfera passa no ponto A, o mais alto do
aro, a balança indique zero, determine:
a) a intensidade da velocidade da esfera no ponto B, o mais baixo
do aro;
b) a indicação da balança nos instantes da passagem da esfera no
ponto B.



respostas :

a) 10 m/s
b) 72 N


olha , minha dúvida é a seguinte , a resolução está dizendo isso :

Para que a balança indique zero nos instantes em que a esfera passa no ponto A, a força de contato trocada entre ela e o aro nesse ponto deve ser vertical e de intensidade igual ao peso do aro.

N = P ~~> N = m.g ---> N = 30 N.

mas eu não consigo entender como que a força NORMAL irá anular a força peso , existe a força N do arco sobre a bolinha, força -N da bolinha sobre o arco, a força Peso da bolinha para baixo, e a força Peso do arco para baixo..se a força -N da bolinha anular a força Peso do arco, para onde foi a força N do arco?

por que é errado ao resolver colocar que o peso do arco é igual a força centrípeta ?
pois quando imagino, a única força que "puxa" o arco para cima, e deixa a balança sem nenhuma força, é a força centrípeta da bolinha no arco.

alguém poderia me explicar melhor esse exercício ? valeu!

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Força Centrípeta?? Empty Re: Força Centrípeta??

Mensagem por Euclides Ter 28 maio 2013, 14:14

Faça a análise em cada corpo separadamente para não se perder num "salame mental".

No ponto A (mais alto):

- na bolinha atuam: seu peso (para baixo) a reação do aro (para baixo). A soma dessas duas é a centrípeta.

- no aro atuam: seu peso (para baixo) a força de contato (para cima). Quando essas duas forem iguais em módulo o aro perde contato com a balança.

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Força Centrípeta?? Empty Re: Força Centrípeta??

Mensagem por OldFears Ter 28 maio 2013, 14:44

e na alternativa B,

onde a resposta diz que a indicação na balança no ponto B será de 72 N.

72 N , pois é a soma da força Normal ( 42 N ) e do peso do aro ( 30 N ).

mas na resolução da força N , a força peso do aro já foi somada, veja :

Pa = peso do aro
Pb = peso da bolinha

N = Fcp + Pa + Pb ~~> N = mv²/2 + ma.g + mb.g

N = 0,1(100) + 30 + 2
N = 10 + 30 + 2

N = 42 N.


veja, já foi somada o peso do aro ( Pa ) com a Fcp e a bolinha ( Pb ).

mas na resolução diz que a marcação na balança corresponde a força vertical total, que é N + P.

mas o peso do aro não foi somado duas vezes? =

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Mensagem por Euclides Ter 28 maio 2013, 14:59

Lá embaixo "são outros 500"...

- A força centrípeta será N-P

- a velocidade de passagem em B precisa ser conhecida, o que pode ser feito conhecendo a velocidade em A e a altura. Pela conservação da energia mecânica




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Mensagem por OldFears Ter 28 maio 2013, 15:22

to substituindo nesse fórmula e o resultado está dando 50 N..

mas esse N será a indicação total na balança, ou será apenas a força N?



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Mensagem por Euclides Ter 28 maio 2013, 15:42

Velocidade em A:



há ainda o peso da bolinha: 70+2=72N

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Força Centrípeta?? Empty Re: Força Centrípeta??

Mensagem por OldFears Ter 28 maio 2013, 16:00

aa..

fui fazer as contas novamente.. eu apenas tinha colocado :

Fcp = mv²/2.

eu puis DIVIDIDO por 2... e não mv²/R ( dividido por R ).

aí coincidentemente o resultado deu 42 N, faltando apenas os 30 N para o peso total da balança , pois a fórmula tinha virado energia cinética..

aaaaa , preciso prestar mais atenção haha..

Valeu Euclides, tá me salvando faz tempo ! hehe

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Mensagem por rodg08 Qua 27 Dez 2017, 00:25

Euclides escreveu:- no aro atuam: seu peso (para baixo) a força de contato (para cima). Quando essas duas forem iguais em módulo o aro perde contato com a balança.
E a força normal que a balança faz no aro?  
Eu li a resolução dessa questão e não se leva em conta a normal que a balança faz no aro, por quê?


Última edição por rodg08 em Qua 27 Dez 2017, 01:20, editado 1 vez(es)
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Mensagem por Euclides Qua 27 Dez 2017, 00:41

Filho, a balança registra uma força que troca com o aro. Quando você está em cima de uma balança, a força que faz nela é o seu peso e ela reage em você com força de mesmo módulo.

Neste exercício quisemos saber o que a balança registra.

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Mensagem por rodg08 Qua 27 Dez 2017, 01:25

"Quando você está em cima de uma balança, a força que faz nela é o seu peso e ela reage em você com força de mesmo módulo."
Isso só ocorre se estivermos em repouso. Se estivermos dentro de um elevador acelerado a força que a balança mostrará será diferente do peso.

O que eu não consigo entender é que se há contato entre a balança e o aro, deveria existir a força normal que a balança faz no aro e o aro faz na balança.
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