Question

Uma partícula de massa m = 200 g se move com velocidade de módulo v0 = 5,0 m/s ao encontro de um tubo rígido, fixo e circular de raio R = 0,5 m, conforme mostra a figura a seguir. Desconsiderando-se os efeitos do atrito, determine o valor máximo da força de contato da bola sobre o tubo.

Answer 1

- Bom, o ponto de maior contato é onde a Normal é maior, que seria no ponto mais baixo.

Vamos achar com que velocidade ele chega no ponto mais baixo, desconsiderando os atritos, temos energia conservada.

$E_m = E_m'\\\\ \frac{mV_o^2}{2} + mgH = \frac{mV^2}{2} \\\\ m* ( \frac{V_0^2}{2} +gH)= \frac{V^2}{2} \\\\ \frac{5^2}{2} +10.1= \frac{V^2}{2}\\\\   45=V^2$

- deixaremos assim V² para substituir futuramente.

No ponto mais  baixo a resultante é a centripeta e o Peso.

Fr = FC + Peso
Fr = mV²/R + mg
Fr = 0,2.45/0,5 + 2
Fr = 18 + 2
Fr = 20 N