A marimba (figura abaixo) consiste em uma pedra amarrada a um pedaço de linha ou barbante muito utilizada em diversas brincadeiras infantis. Uma criança gira no plano horizontal (acima de sua cabeça), uma pedrinha de massa igual a 80g presa em uma corda, produzindo um Movimento Circular Uniforme. A pedra descreve uma trajetória circular, de raio igual a 72 cm sob a ação de uma força resultante centrípeta de módulo igual a 4N. Se a corda se romper, RESPONDA: a) Qual será a trajetória descrita pela pedra imediatamente após o rompimento do fio? b) Qual será a velocidade, em m/s com que a pedra se afastará da criança? Obs.: desprezar a resistência do ar e admitir que a pedra se afastará da criança com uma velocidade constante.
Soluções para a tarefa
Da pedra da marimba descrevendo uma trajetória circular e sob a ação de uma força centrípeta de 4 N tem-se que:
a) a trajetória da pedra será retilínea e tangente ao movimento imediatamente após o rompimento do fio.
b) a velocidade da pedra é igual a 6 m/s.
Movimento circular uniforme e a força centrípeta
Um objeto em movimento circular uniforme descreve uma trajetória no formato circular de raio constante. E é a força centrípeta a responsável por manter o objeto nesta trajetória circular, e a sua intensidade pode ser calculada da seguinte maneira:
Fcp = m . v²/R
Sendo:
- m a massa do corpo.
- v a velocidade escalar ou também chamada de velocidade tangencial.
- R o raio da trajetória.
Afirma-se que uma pedra de uma marimba tem uma massa igual a 80 g e descreve uma trajetória circular de raio igual a 72 cm e está sob a ação de uma força centrípeta igual a 4 N, então tem-se que:
a) se o fio se romper, a pedra seguirá a trajetória da velocidade escalar, que é tangente à trajetória, ou seja, a pedra sairá pela tangente em uma reta.
b) substituindo na fórmula da força centrípeta para cálculo de sua velocidade:
Fcp = m . v²/R
4 = 0,08 . v²/0,72
v = 6 m/s
Para saber mais sobre movimento circular uniforme: https://brainly.com.br/tarefa/53099249
#SPJ2
