Question

Ao olhar com cuidado, você ve que tem um prego preso em uma das pás, conforme representado na figura abaixo. O prego tem massa m=0,02kg.
Quando o ventilador está ligado, cada volta completa leva 1,5s. Qual a força (em Newtons) que o prego faz no eixo do ventilador? Utilize pi=3 nesse exercício.

OBS: Lembre-se da aula de movimento circular uniforme.

Answer 1

Quando o ventilador esta ligado, o prego exerce uma forca centrípeta no eixo do ventilador. Ela pode ser obtida através da seguinte relação:

$F_{cp} = m.\frac{v^2}{R}$

Como informado, o ventilador completa uma volta em 1,5 sengundos. Logo, seu período de rotação é de 1,5 s (T = 1,5). Num movimento circular, podemos obter a velocidade da seguinte maneira:

$v = \frac{2.\pi.R}{T}\\\\v = \frac{2.3.0,25}{1,5}\\\\v = \frac{1,5}{1,5} = 1m/s$

A força centrípeta é:

$F_{cp} = 0,02. \frac{(1)^2}{0,25}\\\\F_{cp} = \frac{0,02}{0,25}=0,08N$