Question

A figura ao lado representa uma lata de paredes internas lisas, dentro da qual se encaixa perfeitamente um bloco de concreto cuja massa vale 2,0 kg. A lata está presa a um fio ideal, fixo em 0 e de 1,0 m de
primento. O conjunto realiza loopings circulares em
plano vertical. Em cada looping, a lata passa pelo ponto mais alto com velocidade de 5,0 m/s e adota-se, no local, g = 10 m/s. Desprezando as dimensões da lata e do bloco determine a intensidade da força vertical que o bloco troca com o fundo da lata no ponto mais alto dos loopings​

Answer 1

A intensidade da força vertical que o bloco troca com o fundo da lata no ponto mais alto dos loopings equivale a 30N.

A força centrípeta é a 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 ponto mais alto, temos que a força normal aponta para baixo assim como o peso do bloco.  A soma vetorial dessas duas forças será igual à força centrípeta.

N + P = Fc

N + mg = mV²/R

N + 20 = 2. 5²/1

N = 50 - 20

N = 30 N