Question

Um carrinho de brinquedo é colocado em um trilho e segue em direção a um looping.
Sabe-se que a massa do carrinho vale 50 gramas e raio do looping 1 metro. Qual deve ser a velocidade mínima do carrinho, no ponto mais alto do looping para que o brinquedo continue na trajetória circular?

Answer 1

No ponto mais alto, agem duas forcas no objeto, o peso, a normal e resultante centripeta, assim:

Fcp = P + Fn

Para que a velocidade seja minima Fn deve ser zero, pois eh como se nao existisse no ponto maximo um contato entre o brinquedo e superficie do looping. Entao

Fcp = P

m.$v^{2}$ / R = mg

$v^{2}$ / R = g

$v^{2}$ = gR

v = $\sqrt{gR}$

Considere g = 9,8 m/$s^{2}$

v = $\sqrt{9,8 .  1}$

v = 3,13 m/s

Resposta: Vmin = 3,13 m/s