força máxima pendulo

por leopinna Qui 02 Jan 2014, 14:55

Um pendulo composto de um fio ideal de comprimento l=2m e massa M=20kg,executa um movimento vertical de tal forma que a massa M atinge uma altura máxima de 0,4m em relação ao seu nível mais baixo.A força máxima em newton que atingira durante o fio é de?

por **Elcioschin** Qui 02 Jan 2014, 15:01

Energia potencial no alto ---> Ep = m.g.h ---> Ep = 20.10.0,4 ----> Ep = 80 J

Energia cinética em baixo ---> Ec = (1/2).mV² ---> Ec = (1/2).20.V² ---> Ec = 10.V²

Ec = Ep ----> 10.V² = 80 ----> V² = 8

T - P = Fc ----> T - 200 = m.V²/R ----> T - 200 = 20.8/2 ----> T = 280 N

por leopinna Qui 02 Jan 2014, 15:06

Obrigado pela ajuda, nem tinha passado na minha cabeça usar a Fc.

por **Eduardo Sicale** Sáb 04 Jan 2014, 17:53

Mestre Elcioschin

Em baixo, a tração não seria a força centrípeta mais o peso ?

por **Elcioschin** Sáb 04 Jan 2014, 23:31

Eduardo

A força centrípeta é radial e tem sentido para o ponto de suspensão do fio.

Neste caso, deveria ser T + Fc = P ----> T = P - Fc

Acontece que Fc = 80 N e P = 20.10 = 200 N ---> Teríamos T < 0

por **Euclides** Sáb 04 Jan 2014, 23:50

Uma pequena correção. Agem duas forças no corpo: tração e peso. A força centrípeta é a resultante entre ambas.

$T-mg=\frac{mv_2}{R}\;\;\to\;\;T=\frac{20.8}{2}+200\;\;\;\to\;\;\;T=280N$

por Liss Collins Qua 25 Abr 2018, 18:30

Gente, eu não entendi essa força máxima. Alguém poderia explicar? Para mim ela seria na altura máxima de 0,400 m...

por **Elcioschin** Qua 25 Abr 2018, 18:50

A tração T no fio é máxima no ponto mais baixo, onde a velocidade é máxima.

A força centrípeta (que depende da velocidade), no ponto mais baixo, é dada por:

Fc = Tmáx - P ---> Logo, a tração vale ---> Tmáx = Fc + P

por Toninho R. Filho Qui 04 maio 2023, 20:04

@Elcioschin Por que não decompor a força peso para ela se igualar a tração? Fique confuso na questão por causa disso, pensei que tinha que descobrir algum ângulo para decompor a peso, dessa forma que o senhor fez eu não entendi por qual razão não decompor ela!

por **Elcioschin** Qui 04 maio 2023, 21:36

Porque a força centrípeta age sempre na direção do fio, apontando para o centro do movimento circular.

Quando você decompõe a tração em eixo horizontal e vertical, as componentes não estão na direção do fio .