Força de tração?

Uma esfera de massa m, ligada a um ponto fixo O, deverá realizar voltas circulares contidas em um plano vertical. No local, a aceleração da gravidade vale (g) e a influência do ar é desprezível.
No ponto B, o mais baixo da trajetória, a velocidade da esfera tem a mínima intensidade de modo que permita a realização de uma volta completa.

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Considerando a esfera no ponto B, calcule a intensidade da força de tra-
ção no elemento que a conecta ao ponto O nos seguintes casos:

a) o elemento de conexão é um fio inextensível, flexível e de massa
desprezível;
b) o elemento de conexão é uma haste rígida de massa desprezível.


respostas --->
a) T = 6 mg.
b) T = 5 mg.


alguém poderia me explica como chega nesse resultado? valeu!

gostaria de saber também por que há diferença nos resultados entre barra rígida e fio...
acompanhando o tópico

pelo que andei procurando, na barra rígida, no ponto A a velocidade será praticamente nula..

aí fiquei pensando, por que?

então imaginei por que não poderia ser nula no fio do ponto A , por que se fosse nula com o fio que é "mole" , ia chegar no ponto A e depois ia cair reto para baixo.

na barra rígida não, pois não tem como cair para baixo, ela vai caindo devagarzinho para a outro lado, até chegar em B, com uma velocidade menor, então a tração será menor..

pelo menos eu acho que é isso.. haha

É tudo sobre energia.

1) passar no ponto mais baixo com a mínima velocidade que permite uma volta completa é o mesmo que passar no ponto mais alto com velocidade mínima que garanta a volta.

2) se o elemento de ligação é um fio a velocidade mínima lá em cima é tal que a força de tração é nula e o peso é a centrípeta.



a energia mecânica se conservando, a velocidade em B será



3) se o elemento de ligação é uma haste rígida sem massa, as coisas lá em cima mudam. A esfera pode passar com velocidade zero pois a reação da haste anula o peso. Terá, em A, apenas energia potencial, que vai determinar a velocidade em B:

Euclides, com o elemento de ligação sendo um fio, por que lá em cima, com a velocidade mínima, a tração será nula ?

a única força que irá impedir que a bolinha no fio, no ponto mais alto caia é então a força centrípeta ? mas como é possível não ter uma força de contato do fio com a bolinha, ou seja, não ter tração?

Euclides, tb não compreendi essa partizinha
"A esfera pode passar com velocidade zero pois a reação da haste anula o peso"

spawn , essa eu entendi.


imagina na hora que a bolinha com a hasta estiver ali em cima .

ela sai do ponto B, ela vai diminuindo sua velocidade até chegar em A , nesse instante sua velocidade pode ser nula, pois ela não terá como "cair" para baixo igual o fio, a haste é metal, não entorta e continua parada, apenas cai devagarzinho para o outro lado, até chegar em B novamente..

o fio não pode ter velocidade nula ali, se tivesse, a bolinha não ia cair para o lado , ela simplesmente cairia para baixo , pois o fio não é duro, é mole,não anula a força da gravidade.

espero que eu não tenha explicado muito confuso, haha.

Com o fio, a bolinha, para não cair precisa ter uma velocidade maior que zero. Como a força centrípeta (lá no alto) é dada por T+P, a menor possível é P.

No caso da haste, existe uma reação ao peso que a haste aplica na esfera e assim ela pode passar por lá com velocidade muito próxima de zero, desprezível.

"Como a força centrípeta (lá no alto) é dada por T+P, a menor possível é P."

agora sim mato minha dúvida.. como está dizendo a menor velocidade possível, será a menor força centrípeta também.. logo T = 0.

valeu Euclides, novamente me salvando =D

Obrigado Euclides e oldfears.
aprendi mta coisa nessa questão