Question

Num parque de diversão , uma das atrações que geram sempre muita expectativa é a montanha russa, principalmente no momento de loop, em que se percebe que o passageiro não vai quando um dos carrinhos atinge o ponto mais alto. Considerando-se a v eceleracao da gravidade de 10m/s e o raio R de 10 metros, pode se afirmar que isso acorre porque: a) o módulo do peso do conjunto (carrinho-passageiro) é maior que o módulo da força centrípeta. b) a força centrípeta sobre o conjunto (carrinho-passageiro) é nula . c)a velocidade mínima do carrinho e de 8 m/s e independe do peso do passageiro. d) o módulo do peso do conjunto (carrinho-passageiro) é menor ou igual ao módulo da força centrípeta.

Answer 1

Olá! Espero ajudar!

Em uma montanha russa percorrendo uma trajetória circular (Loop) temos atuando no carrinho uma aceleração centrípeta que é a responsável pela mudança de direção do vetor velocidade, garantindo a execução do movimento circular. Dessa aceleração centrípeta resulta uma força centrípeta que sempre apontará para o centro da trajetória.

No ponto mais alto da trajetória, a força peso e a normal de contanto do carrinho com o trilho apontam para o centro da trajetória. Então temos que,

Fc = P + N

Quando o carrinho estiver na iminência de cair o ponto de contato entre o carrinho e o trilho tenderá a zer, assim N = 0.

Fc = P + 0  ⇒  Fc = Peso

mV²/R = mg

V²/R = g

V= √Rg

V = √10·10

V = 10 m/s

Essa representa a menor velocidade que o carro pode desempenhar para não cair.

Tendo em vista o exposto podemos afirmar que a correta é -

d) o módulo do peso do conjunto (carrinho-passageiro) é menor ou igual ao módulo da força centrípeta.

Answer 2

Resposta:

letra d

Explicação:

No ponto mais alto:

N + P = Fcp -> N = Fcp - P, mas N $\geq$ 0; logo:

N = Fcp - P $\geq$ 0 -> Fcp $\geq$ P -> P $\leq$ Fcp