UFRJ - Forças em trajetórias curvilíneas
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UFRJ - Forças em trajetórias curvilíneas
Alguém poderia me ajudar nessa questão?
Tentei achar gabarito dela por toda a internet, mas não achei.
Agradeço desde já!
Uma esfera metálica de massa m suspensa por um fio ideal de comprimento a um suporte está oscilando num plano vertical, com atritos desprezíveis, entre as posições extremas A e B, localizadas a uma altura h=/2 acima do ponto mais baixo C de sua trajetória, como ilustra a figura a seguir. Considere a aceleração local da gravidade igual a g.
a) Calcule o módulo da tração no fio nos instantes em que ela passa pelos pontos extremos A e B.
b) Calcule o módulo da velocidade da esfera no instante em que ela passa pelo ponto C, supondo que, neste ponto, a tração no fio seja igual ao dobro do peso da esfera
Tentei achar gabarito dela por toda a internet, mas não achei.
Agradeço desde já!
Uma esfera metálica de massa m suspensa por um fio ideal de comprimento a um suporte está oscilando num plano vertical, com atritos desprezíveis, entre as posições extremas A e B, localizadas a uma altura h=/2 acima do ponto mais baixo C de sua trajetória, como ilustra a figura a seguir. Considere a aceleração local da gravidade igual a g.
a) Calcule o módulo da tração no fio nos instantes em que ela passa pelos pontos extremos A e B.
b) Calcule o módulo da velocidade da esfera no instante em que ela passa pelo ponto C, supondo que, neste ponto, a tração no fio seja igual ao dobro do peso da esfera
Liss Collins- Jedi
- Mensagens : 385
Data de inscrição : 30/09/2017
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Localização : BR
Re: UFRJ - Forças em trajetórias curvilíneas
Seja O o ponto de suspensão e θ = AÔC = BÔC
Trace AB e seja M o ponto d encontro de AB com OC
MC = L/2 ---> OM = OC - MC ---> OM = L - L/2 ---> OM = L/2
cosθ = OM/OA ---> cosθ = (L/2)/L ---> cosθ = 1/2 ---> θ = 60º
a) T.cosθ = P ---> T.cosθ = m.g ---> T = m.g/cosθ
b) R = T - P ---> Fc = = 2.P - P ---> m.V²/r = m.g ---> V² = r.g ---> V² = L.g ---> V = √(L.g)
Trace AB e seja M o ponto d encontro de AB com OC
MC = L/2 ---> OM = OC - MC ---> OM = L - L/2 ---> OM = L/2
cosθ = OM/OA ---> cosθ = (L/2)/L ---> cosθ = 1/2 ---> θ = 60º
a) T.cosθ = P ---> T.cosθ = m.g ---> T = m.g/cosθ
b) R = T - P ---> Fc = = 2.P - P ---> m.V²/r = m.g ---> V² = r.g ---> V² = L.g ---> V = √(L.g)
Elcioschin- Grande Mestre
- Mensagens : 72914
Data de inscrição : 15/09/2009
Idade : 78
Localização : Santos/SP
Re: UFRJ - Forças em trajetórias curvilíneas
Elcioschin, poderia me explicar porque a força resultante será T - P?
Não entendi essa parte aqui: R = T - P
Não entendi essa parte aqui: R = T - P
Liss Collins- Jedi
- Mensagens : 385
Data de inscrição : 30/09/2017
Idade : 25
Localização : BR
Re: UFRJ - Forças em trajetórias curvilíneas
A resultante vertical é a força centrípeta, a qual tem sentido para cima (para o centro O da curva)
Na vertical atuam duas forças: a tração T = 2.P (para cima) e o peso P (para baixo):
R = Fc = T - P ---> R = Fc = 2.P - P ---> R = Fc = P
Existe outro modo para resolver; basta igualar a energia potencial em A com a energia cinética em C:
Ec(C) = Ep(A) ---> (1/2).m.V² = m.g.(L/2) ---> V² = L.g ---> V = √(L.g)
Na vertical atuam duas forças: a tração T = 2.P (para cima) e o peso P (para baixo):
R = Fc = T - P ---> R = Fc = 2.P - P ---> R = Fc = P
Existe outro modo para resolver; basta igualar a energia potencial em A com a energia cinética em C:
Ec(C) = Ep(A) ---> (1/2).m.V² = m.g.(L/2) ---> V² = L.g ---> V = √(L.g)
Elcioschin- Grande Mestre
- Mensagens : 72914
Data de inscrição : 15/09/2009
Idade : 78
Localização : Santos/SP
Re: UFRJ - Forças em trajetórias curvilíneas
Ahhhh, sim! Agora entendi! Muito obrigada, Elcioschin!
Liss Collins- Jedi
- Mensagens : 385
Data de inscrição : 30/09/2017
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Localização : BR
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