Question

5 — Um carrinho de brinquedo de 60 g é preso a uma corda de 0,08 m de comprimento e colocado para
girar em torno de um prego que se encontra fixo a uma superfície perfeitamente horizontal. Sabendo que a velocidade do carrinho é de 0,2 m/s, determine a intensidade da força de tração que
é feita pela corda, em N, desconsidere a ação de quaisquer forças dissipativas.
Explique o que acontece com o carrinho se a corda se romper durante o movimento. Faça um
esquema e represente a velocidade linear do brinquedo instantes após o rompimento da corda.

Answer 1

Resposta:

A corda receberá uma tração de 0,03 N ou 3.10-² N de intensidade.

Se a corda se romper durante o movimento ele vai sair pela tangente.

Explicação:

=> Dados:

m = massa  do carrinho = 60 g

R = raio da circunferência que descreve o movimento = 0,08 m

v = velocidade linear do carrinho = 0,2 m/s

T = força de tração = ?

=> Cálculo da força de tração

É uma questão sobre forças no movimento circular. Quando um objeto executa um movimento circular em específico, a força resultante sobre ele é conhecida como força centrípeta, com isso:

Fcp =  força centrípeta do movimento

T = Fcp

T = m.v²/R

T = 0,06 . (0,2)²/0,08

T = 0,06. 0,04/0,08

T = 0,024/0,08

T = 0,03 N

ou

T = 3.10-² N

=> O que acontece com o carrinho se a corda se romper durante o movimento?

Pela 1ª Lei de Newton (Inécia)

O carrinho está em movimento e tende a ficar em movimento com velocidade tangencial a circunferência. Se a corda se romper durante o movimento ele vai sair pela tangente.

=> Esquema IMG 1233