Question

Você está segurando sua irmã mais nova em um círculo de 0,75 m de raio, como mostrado na Figura a seguir. Se a massa dela é de 25 kg e você faz uma revolução a cada 1,5 s, qual é a magnitude da força que deve ser exercido por você sobre ela?
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Answer 1

A irmã estará sobre a ação de uma Força Centrípeta no valor de 328,97 Newtons, aproximadamente.

Vamos primeiro calcular o período desse movimento circular uniforme (MCU) realizado pela irmã. O período nada mais é do que o tempo gasto para se completar uma única revolução, ou seja:

$T = 1,5 s$

Desta maneira, a frequência será:

$f = \frac{1}{T} = \frac{1}{1,5} Hz$

Agora já podemos encontrar a velocidade linear da irmã:

$v = 2\pi fR = 2*3,1415*\frac{1}{1,5} *0,75 = 3,1415 m/s$

Agora, considerando apenas o MCU que está sendo realizado, a única força atuante sobre ela será a força centrípeta, que será dada por:

$F_{cp} = \frac{mv^2}{R} = \frac{25*(3,1415)^2}{0,75} = 328,97 N$

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