5 — Um carrinho de brinquedo de 60 g é preso a uma corda de 0,08 m de comprimento e colocado para
girar em torno de um prego que se encontra fixo a uma superfície perfeitamente horizontal. Sabendo que a velocidade do carrinho é de 0,2 m/s, determine a intensidade da força de tração que
é feita pela corda, em N, desconsidere a ação de quaisquer forças dissipativas.
Explique o que acontece com o carrinho se a corda se romper durante o movimento. Faça um
esquema e represente a velocidade linear do brinquedo instantes após o rompimento da corda.
Soluções para a tarefa
Resposta:
A corda receberá uma tração de 0,03 N ou 3.10-² N de intensidade.
Se a corda se romper durante o movimento ele vai sair pela tangente.
Explicação:
=> Dados:
m = massa do carrinho = 60 g
R = raio da circunferência que descreve o movimento = 0,08 m
v = velocidade linear do carrinho = 0,2 m/s
T = força de tração = ?
=> Cálculo da força de tração
É uma questão sobre forças no movimento circular. Quando um objeto executa um movimento circular em específico, a força resultante sobre ele é conhecida como força centrípeta, com isso:
Fcp = força centrípeta do movimento
T = Fcp
T = m.v²/R
T = 0,06 . (0,2)²/0,08
T = 0,06. 0,04/0,08
T = 0,024/0,08
T = 0,03 N
ou
T = 3.10-² N
=> O que acontece com o carrinho se a corda se romper durante o movimento?
Pela 1ª Lei de Newton (Inécia)
O carrinho está em movimento e tende a ficar em movimento com velocidade tangencial a circunferência. Se a corda se romper durante o movimento ele vai sair pela tangente.
=> Esquema IMG 1233
