Question

Muitos parques de diversões possuem brinquedos que consistem em movimentar as pessoas em uma trajetória circular na vertical. O brinquedo mantém a pessoa em velocidade constante, de modo que a força normal exercida pelo contato com o assento tem sempre direção e sentido que apontam para o centro do círculo de raio r . Essa força normal, no entanto, varia em módulo ao longo do loop . Sabe-se que ela tem módulo igual ao peso da pessoa, quando se encontra na parte superior do loop . Assinale a alternativa com o módulo da força normal exercida pelo assento na parte inferior do loop , em função de mg.
0 mg.
1,5 mg.
3 mg.
2 mg.

Answer 1

N = 3mg

A força centrípeta é a força resultante responsável pela trajetória circular. Como a velocidade no brinquedo é mantida constante, podemos dizer que a força centrípeta também será constante durante a trajetória circular.

⇒ No ponto mais alto, temos duas forças verticais apontando para o centro do movimento - Peso e Normal.

Fc = P + N

Segundo a questão, nesse ponto N = P

Fc = P + P = 2P

Fc = 2(mg)

⇒ No ponto mais baixo, a normal aponta para o centro da trajetória mas a força peso aponta no sentido contrário ao centro.

Fc = N - P

2mg = N - mg

N = 2mg + mg

N = 3mg