Question

Uma policial de 55,0 kg, que está perseguindo, de carro, um suspeito, faz uma curva circular de 300 m de raio a uma velocidade escalar constante de 80 km/h. Determine a) O módulo da força resultante que a policial exerce sobre o assento do carro.
b) O ângulo (em relação à vertical) da força resultante que a policial exerce sobre o
assento do carro..

Answer 1

a) 90,54 N

b) 90°

A força centrípeta é a força resultante responsável por manter a trajetória circular de um corpo. Ela atua variando a direção do vetor velocidade.

Podemos calcular a força centrípeta por meio da seguinte equação -

Fc = mV²/R

Onde,

M = massa do corpo

V = velocidade do corpo

R = raio da trajetória circular

No caso em questão temos -

m = 55 kg

R = 300 metros

V = 80km/h = 80/3,6 m/s

Fc = 55. (80/3,6)²/300

Fc = 90,54 N

A força centrípeta aponta sempre para o centro da trajetória e em relação à vertical, como o carro se movimenta em um plano horizontal, ela faz um ângulo de 90°.

Answer 2

Resposta:

A) 547N

B) aproximadamente 45º

Explicação:

A) Como é perguntado a força resultante, que não é somente a força centrípeta, vamos considerar também o peso da policial:

$\sqrt{(mg)^{2}+(\frac{mv^{2} }{R} ) ^{2} } = |F_{r}|$

fazendo passo a passo os cálculos e substituindo os valores encontramos o resultado:

$|F_{r}| = 547N$

B) O Fy é o peso e para descobrir o ângulo é só fazer a tangente inversa:$tan^{-1} (\frac{547}{539}) = 45$