Question

Curvas com ligeiras inclinações em circuitos automobilísticos são indicadas para aumentar a segurança do carro a altas velocidades, como, por exemplo, no Talladega Superspeedway, um circuito utilizado para corridas promovidas pela NASCAR (National Association for Stock Car Auto Racing). Considere um carro como sendo um ponto material percorrendo uma pista circular, de centro C, inclinada de um ânguloae com raio R, constantes, como mostra a figura, que apresenta a frente do carro em um dos trechos da pista. Se a velocidade do carro tem módulo constante, é correto afirmar que o carro (A) não possui aceleração vetorial. (B) possui aceleração com módulo variável, direção radial e no sentido para o ponto C. (C) possui aceleração com módulo variável e tangente à trajetória circular. (D) possui aceleração com módulo constante, direção radial e no sentido para o ponto C. (E) possui aceleração com módulo constante e tangente à trajetória circular.

Answer 1

É importante entender os conceitos do movimento uniforme circular para responder esta questão.

No movimento circular temos dois tipos de aceleração, a aceleração tangencial (no mesmo sentido do vetor velocidade) e a aceleração centrípeta (perpendicular à tangencial, voltada para o centro do círculo).

Então mesmo em um movimento circular com velocidade constante, existe a aceleração centrípeta que é responsável por mudar a direção do vetor velocidade. Esta aceleração depende do módulo da velocidade ao quadrado dividido pela raio de curvatura da pista.

Se a velocidade é constante, a aceleração também é.

Resposta: letra D

Answer 2

Como o texto no diz que este carro possui velocidade constante, a unica aceleração que temos é a aceleração centrípeta. Esta a aceleração é radial e apontando para o centro da curva. Entretanto, seu módulo é constante, pois a velocidade é constante. A equação que nos fornece a aceleração centrípeta em função da velocidade é dada ao lado. Notemos que ela depende da velocidade ao quadrado e é inversamente proporcional ao raio (R) da curva. Como o texto nos diz que tudo é constante, a aceleração centrípeta também o é.

Logo, alternativa correta D.