PiR2
Gostaria de reagir a esta mensagem? Crie uma conta em poucos cliques ou inicie sessão para continuar.

Loop vertical

2 participantes

Ir para baixo

Resolvido Loop vertical

Mensagem por AtomicBlack_ Sex 23 Out 2020, 23:25

Loop vertical Geogeb11
Uma partícula chega ao ponto A com velocidade V e começa a percorrer um loop vertical. Responda, justificando detalhadamente: 
a) Podemos afirmar que a resultante centrípeta tem módulo equivalente ao da componente radial da força peso? Se sim, a partícula realizaria um M.H.S. entre os pontos B e D, com centro de oscilação em A?
b) Pensando na questão a, qual a força que age como resultante centrípeta nos pontos B e D? 


Última edição por AtomicBlack_ em Sáb 24 Out 2020, 18:31, editado 4 vez(es)

AtomicBlack_
Recebeu o sabre de luz
Recebeu o sabre de luz

Mensagens : 132
Data de inscrição : 13/08/2019

Ir para o topo Ir para baixo

Resolvido Re: Loop vertical

Mensagem por Victor011 Sáb 24 Out 2020, 12:31

Olá AtomicBlack_! Smile

(a) Em movimentos de looping como o da figura, a força centrípeta resultante é a normal (que sempre aponta para o centro) acrescida ou diminuída da componente radial da força peso, uma vez que esta em alguns pontos aponta para o centro e em outros aponta para o sentido oposto ao centro (lembre-se que a foça centrípeta e a resultante que aponta para o centro). Sendo assim, a afirmação da letra (a) está errada, pois além da componente radial, temos a normal. Além disso, a partícula só fará um M.H.S. entre os pontos B e D, oscilando em torno do ponto A, se ela não tiver velocidade (energia cinética) suficiente para dar um looping completo. Caso ela tenha velocidade suficiente, ficará dando loopings completos indefinidamente, não descrevendo portanto um M.H.S. entre os pontos B e D.

(b) Veja que nos pontos B e D a força peso não possui componente na direção radial, de forma que a única força nessa direção é a normal, que aponta para o centro. Sendo assim, a força centrípeta nesses pontos é igual à força normal.
Victor011
Victor011
Fera
Fera

Mensagens : 663
Data de inscrição : 21/10/2015
Idade : 25
Localização : Rio de Janeiro, Brasil

AtomicBlack_ gosta desta mensagem

Ir para o topo Ir para baixo

Resolvido Re: Loop vertical

Mensagem por AtomicBlack_ Sáb 24 Out 2020, 13:57

Além da tensão que a velocidade causa sobre a superfície do looping, a componente radial da força peso também causaria uma reação da superfície, quando aponta para a mesma?

AtomicBlack_
Recebeu o sabre de luz
Recebeu o sabre de luz

Mensagens : 132
Data de inscrição : 13/08/2019

Ir para o topo Ir para baixo

Resolvido Re: Loop vertical

Mensagem por Victor011 Sáb 24 Out 2020, 15:06

Na verdade, a 'causa' da reação da superfície, ou normal, vem da mudança na direção da velocidade (e consequentemente da trajetória), e não tem a ver com a força peso por si só. Pensa que se não tivesse a superfície o corpo sairia da trajetória, de modo que a superfície é responsável por manter o corpo na trajetória circular.
Mas no geral, em questões desse tipo não é preciso saber a causa da normal, basta colocar uma força N que sempre atua para o centro e decompor a força P na direção do centro e na direção perpendicular, e a resultante na direção do centro será a centrípeta, que aponta para o centro.
Victor011
Victor011
Fera
Fera

Mensagens : 663
Data de inscrição : 21/10/2015
Idade : 25
Localização : Rio de Janeiro, Brasil

AtomicBlack_ gosta desta mensagem

Ir para o topo Ir para baixo

Resolvido Re: Loop vertical

Mensagem por AtomicBlack_ Sáb 24 Out 2020, 18:09

Eu tenho uma outra dúvida: Essa força de reação varia seu módulo no decorrer da trajetória, portanto  o módulo da força resultante centrípeta varia? (temos que a componente radial da força peso também varia de módulo). Faço essa pergunta pois a velocidade na trajetória muda, não é verdade? E, pela expressão da Força Resultante Centrípeta Fr = mv²/R, é clara a mudança dessa força resultante com a variação da velocidade.

AtomicBlack_
Recebeu o sabre de luz
Recebeu o sabre de luz

Mensagens : 132
Data de inscrição : 13/08/2019

Ir para o topo Ir para baixo

Resolvido Re: Loop vertical

Mensagem por Victor011 Sáb 24 Out 2020, 18:27

Varia sim AtomicBlack. Pense que conforme a partícula for ficando mais alta em relação ao chão, sua energia cinética vai sendo convertida em energia potencial gravitacional, de modo que ela vai diminuindo de velocidade. Inclusive é assim, por conservação de energia, que se calcula a velocidade da partícula em um ponto qualquer da trajetória. Sabendo a velocidade, fica fácil saber a centrípeta e consequentemente a normal.
Victor011
Victor011
Fera
Fera

Mensagens : 663
Data de inscrição : 21/10/2015
Idade : 25
Localização : Rio de Janeiro, Brasil

AtomicBlack_ gosta desta mensagem

Ir para o topo Ir para baixo

Resolvido Re: Loop vertical

Mensagem por AtomicBlack_ Sáb 24 Out 2020, 18:31

Muito obrigado pelos esclarecimentos.

AtomicBlack_
Recebeu o sabre de luz
Recebeu o sabre de luz

Mensagens : 132
Data de inscrição : 13/08/2019

Victor011 gosta desta mensagem

Ir para o topo Ir para baixo

Resolvido Re: Loop vertical

Mensagem por Conteúdo patrocinado


Conteúdo patrocinado


Ir para o topo Ir para baixo

Ir para o topo

- Tópicos semelhantes

 
Permissões neste sub-fórum
Não podes responder a tópicos