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A resultante centrípeta: T P Chamamos de força centrípeta, a resultante das forças, orientadas para o centro de uma trajetória em um certo referencial. 2 CARACTERÍSTICAS DA FORÇA CENTRÍPETA: Direção: perpendicular a velocidade tangencial. Sentido: orientado para o centro do círculo. Módulo: Fcp = m.acp 3 EXEMPLOS DA FORÇA CENTRÍPETA: a ) No plano vertical Estrada em lombada P - NA = m . ( VA )2 R A NB - P = m . ( VB )2 RB VA VB A B P P NA NB O O ac ac Situação A P > N Situação B P < N 4 b ) Centrifuga vertical: Bloco solto em MCU dentro de um “recipiente”. . Fat = P N = m . V 2 R fat P N 5 c ) Um automóvel num "LOOPING". NB + P = m . ( VB ) 2 R N B = 0 ... Vmin = R . g B A R VB VA P N P N NA - P = m . ( VA)2 R Situação A Situação B Velocidade min. p/ Looping 6 Fres Ft Fcp Fres = m.ares Ft = m.at Fcp = m.acp Resultante de forças v = 0 posição central: Pendulo simples FORÇA DE ATRITO NO MOVIMENTO CIRCULAR N = P Fat = m . V2 R N P O Fat ac 9 •O N Ny Nx P Pista sobrelevada EXERCÍCIOS 11 1. Considere uma montanha russa em forma de looping e P o ponto mais alto. Um carrinho passa pelo ponto P e não cai. Pode-se afirmar que no ponto P a(o): a) força centrífuga que atua no carrinho o empurra sempre para a frente. b) força centrípeta que atua no carrinho equilibra o seu peso. c) força centrípeta que atua no carrinho mantém sua trajetória circular. d) soma das forças que o trilho faz sobre o carrinho equilibra seu peso. e) peso do carrinho é nulo nesse ponto. 2. Um carro de massa 1,0 x 103 kg percorre um trecho de estrada em lombada, com velocidade constante de 20 m/s. Adote g = 10 m/s2 e raio de curvatura da pista na lombada 80 m. Determine a intensidade da força que a pista exerce no carro quando este passa pelo ponto mais alto da lombada . 12 3. Um carro de massa 800 kg realiza uma curva de raio 200 m numa pista plana horizontal. Adotando g = 10 m/s2, calcule o coeficiente mínimo de atrito entre os pneus e a pista para uma velocidade de 72 km/h. 4. Uma esfera de 2,0 kg de massa oscila num plano vertical, suspensa por um fio leve e inextensível de 1,0 m de comprimento. Ao passar pela parte mais baixa da trajetória, sua velocidade é de 2,0 m/s. Considerando g = 10 m/s2, qual a tração no fio quando a esfera passa pela posição inferior ? 13
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