A modalidade de arremesso de martelo é um esporte olímpico praticado por atletas de ambos os sexos há séculos. Os recordes neste esporte são batidos por atletas que dedicam parte da sua vida a treinamentos exaustivos. No lançamento de martelo, o atleta é posicionado dentro de uma base de concreto circular de 2.135 m de diâmetro, com um anel metálico marcando o diâmetro limite. Para que a distância seja medida, o lançamento precisa ser feito de maneira a que o implemento caia dentro de uma área marcada num ângulo de 34,92° à frente. No arremesso, o atleta gira sobre a base, enquanto o martelo descreve aproximadamente um movimento circular, e o arremessa. Na categoria “masculino” de arremesso de martelo uma esfera metálica de 7,2 kg é fixada a um cabo de aço de 1,2 m de comprimento, conforme figura abaixo.
Considere que, em um treino da categoria “masculina”, um atleta, cujo braço mede 0,8 m, gire cinco vezes em três segundos para arremessar um martelo, cujo cabo de aço seja especificado na regra da categoria. Admitindo-se o valor da constante π igual a 3, desprezando o ar, o tipo de força atuante sobre o martelo e a velocidade linear dele no momento em que abandona a trajetória circular, são, respectivamente,
A
a força gravitacional e 20 m/s.
B
a força centrípeta e 18 m/s.
C
a força centrífuga e 20 m/s.
D
a força de tração e 18 m/s.
E
a força gravitacional e 18 m/s
Respostas
Explicação:
Força centrípeta é a força resultante que atua sobre um corpo e descreve um movimento em trajetória circular. É responsável por alterar a direção da velocidade do corpo e, além disso, aponta sempre para o centro das curvas, de modo que o ângulo formado entre essa força e o vetor velocidade seja sempre de 90º.
Quando um corpo realiza um movimento curvilíneo, ele está sujeito a uma força centrípeta. A força centrípeta é equivalente à força resultante sobre o corpo, na direção radial (que aponta para centro das curvas). A fórmula usada para o cálculo da força centrípeta é mostrada a seguir, confira:
FCP - força centrípeta (N)
m - massa (kg)
v - velocidade (m/s)
R - raio da curva (m)
A força centrípeta também pode ser escrita em termos da velocidade angular (ω), confira:
Por tratar-se de uma força, a centrípeta é uma grandeza vetorial, medida em newtons (N ou kg.m/s²). Além disso, de acordo com a 2ª lei de Newton, por tratar-se da resultante das forças, a centrípeta pode ser igualada ao produto da massa do corpo por sua aceleração. Desse modo, podemos definir uma fórmula para o cálculo da aceleração centrípeta:
Resposta: letra D- a força de tração e 18 m/s.