Qual é o valor da força feita pelos trilhos sobre o carrinho?

por Luís Ter 24 maio 2011, 08:27

Um carrinho de massa m = 300 kg percorre uma montanha-russa cujo trecho BCD é um arco de circunferência de raio R = 5,4 m, conforme a figura. A velocidade do carrinho no ponto A é 12 m/s. Considerando g = 10 m/s² e desprezando o atrito, qual é o valor da força feita pelos trilhos sobre o carrinho no ponto C?

Qual é o valor da força feita pelos trilhos sobre o carrinho? Semttulowd

Resposta: 1000 N

por DIEGOLEITE Ter 24 maio 2011, 11:22

Luiz eu estava pensando em usar a conservação de energia mecânica e encontrar a velocidade no ponto C, depois eu faria um esquema de forças que atuam no carrinho! O que vc acha? Very Happy

por DIEGOLEITE Ter 24 maio 2011, 11:30

Ema = Emc
Ec=Ec+Ep
mv²/2= mgh+mv²/2
12²/2=10*5,4+v²/2
assim v² = 72-54
v = 6 m/s

No ponto C teríamos Fcp e P, logo
Fcp = mv²/2 Fcp = 300*6²/5,4
Logo Fcp = 2000 N
P = mg = 300*10 = 3000 N

Assim a resultante seria 3000 N - 2000 N
1000 N :bball:

por Luís Ter 24 maio 2011, 13:53

Perfeito Diego! Só tem uma coisa que eu não entendi, amigo: o P e a Fcp são direcionados para baixo, não? Chamando a força feita pelos trilhos de N eu desenhei assim:

Qual é o valor da força feita pelos trilhos sobre o carrinho? Imagembyi

Qual é o valor da força feita pelos trilhos sobre o carrinho? Imagembyi

No meu entendimento, o resultado seria a soma de P e Fcp = 5000 N.

por DIEGOLEITE Qua 25 maio 2011, 14:05

Certo Luiz só que a força resultante é a força centrípeta. Daí teremos que Fcp = Fn + P
Como você está interessado em Fn, temos que Fn = Fcp - P. Entendeu? Very Happy

por Luís Qui 26 maio 2011, 12:41

Agora sim. Valeu Diego! Very Happy

por Bruno N Delgado Ter 06 Nov 2012, 17:47

Porque a força centrípeta é a resultante ?

por **Euclides** Ter 06 Nov 2012, 18:25

Bruno,

Qual é o valor da força feita pelos trilhos sobre o carrinho? Carrinho

se essas forças fossem iguais a resultante sobre o carrinho seria nula e então, de acordo com a primeira lei de Newton (da Inércia), o carrinho não poderia descrever uma curva, pois deveria seguir em MRU. O fato de ele estar descrevendo uma curva com centro para baixo indica a existência de uma força centrípeta que é a resultante entre o peso e a reação normal do trilho.

$\dpi{150} \boxed{F_{cp}=P-N}$