6 — Uma atração muito popular nos circos é o “Globo da Morte”, que consiste numa gaiola de forma esférica no interior da qual se movimenta uma pessoa pilotando uma motocicleta (massa do conjunto de 150 kg). Considere um globo de raio R = 5,0 m e o valor da aceleração da gravidade g = 10 m/s2 . a) Se ele passar pelo ponto mais alto do globo com uma velocidade de 10 m/s, qual é o valor da força que o globo faz sobre a moto? b) Devido ao ganho de velocidade na descida, ele passa pelo ponto mais baixo com velocidade de 20 m/s. Calcule, para esse ponto, o valor da força que o globo faz sobre a moto.
Soluções para a tarefa
Resposta:
a) o valor da força que o globo faz sobre a moto é de 10500 N
b) o valor da força que o globo faz sobre a moto é de 13500 N
Explicação:
espero ter ajudado
Resposta:
a) o valor da força que o globo faz sobre a moto é de 10500 N
b) o valor da força que o globo faz sobre a moto é de 13500 N
No ponto mais alto de um globo da morte para que o motociclista não caia ele precisa manter uma velocidade mínima.
As forças que agem sobre a moto no globo da morte são a normal de contato apontando para centro do globo e o peso que sempre aponta para baixo.
Como ele desenvolve um movimento circular, podemos afirmar que existe uma força resultante centrípeta apontando sempre para o centro da trajetória.
Essa força centrípeta, no ponto mais alto da trajetória, equivale à soma da normal com o peso (já que nesse ponto ambas apontam para o centro do trajeto) -
Fc = N + P
m. V²/R = N + mg
150. 20²/5 = N + 150. 10
12000 = N + 1500
N = 10.500 Newtons
No ponto mais baixo, a normal aponta para cima, enquento o peso aponta para baixo.
Fc = N - P
m. V²/R = N - mg
150. 20²/5 = N - 150. 10
12000 = N - 1500
N = 13500 Newtons
Espero ter ajudado!!