Aula 17 - Força Centrípeta

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Lição 17
Força Centrípeta
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A Famigerada Força Centrífuga
Força Centrífuga
(Fictícia)
Está em desacordo com a Terceira Lei de Newton.
Percepção dessa força Inercial apenas em sistemas não-inerciais.
Curiosidade
Fazemos parte de um sistema não-inercial e quase não sentimos seu efeito.
Força das Marés
Força Resultante Centrípeta
Força responsável por mudar a direção da velocidade de um corpo no decorrer de
seu movimento.
Trajetória
 𝐹𝑐
 𝐹𝑐
 𝐹𝑐
 𝐹𝑐
 𝑣
 𝑣
 𝑣
 𝑣
 𝑣 𝑣
Direção: radial
Sentido: para o centro
Força Resultante Centrípeta
Força responsável por mudar a direção da velocidade de um corpo no decorrer de
seu movimento.
Módulo
𝐹𝑐 =
𝑚𝑣2
𝑅
 𝐹𝑐
 𝑣𝑚
𝑅
centro
Qual a velocidade aproximada da Lua orbitando a Terra? Considere os
seguintes valores aproximados:
Massa da Terra: 6 × 1024𝑘𝑔
Massa da Lua: 7,5 × 1022𝑘𝑔
Distância Terra –Lua: 4 × 108𝑚
Constante: 6,7 × 10−11𝑁𝑚2/𝑘𝑔2
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(UDESC) Um engenheiro civil, trabalhando em um projeto de construção de estradas, faz algumas
hipóteses: considera que um carro de massa de 1200 kg transita por uma estrada plana e horizontal e, ao
realizar uma curva, descreve uma trajetória circular de raio igual a 100,0 m. A velocidade do carro é
constante e em módulo igual a 90,0 km/h, em toda a curva. (Se necessário adote g = 10 m/s2)
a) Calcule o valor da força centrípeta atuante sobre o carro.
b) Considerando que o coeficiente de atrito estático entre os pneus e a pista é de 0,80, calcule o valor
máximo da força de atrito estático que pode ser exercida pela estrada sobre o carro. O carro conseguirá
fazer a curva nessa velocidade (90,0 km/h), sem perigo de derrapagens? Justifique sua resposta
c) Em dias de chuva, carros com pneus próprios para pista seca conseguem fazer a curva, sem derrapar,
a uma velocidade máxima igual a 72,0 km/h. Nessas condições, calcule o coeficiente de atrito estático
entre os pneus e a pista.
(UEM PR) Em um pêndulo cônico (representado na figura abaixo), a bolinha descreve um
movimento circular uniforme no plano horizontal. O comprimento da trajetória da
bolinha é de aproximadamente 62,8 m e o ângulo formado entre o fio pendular e a vertical
é de 45°. Considere g = 10,0 m/s2 e = 3,14 . Nessas condições, a velocidade escalar da
bolinha é, aproximadamente,
a) 12,0 m/s.
b) 10,0 m/s.
c) 5,0 m/s.
d) 15,0 m/s.
e) 1,0 m/s.
(PUC SP) Considere que, numa montanha russa de um parque de diversões, os carrinhos
do brinquedo, de massa total m, passem pelo ponto mais alto do loop, de tal forma que a
intensidade da reação normal nesse instante seja nula. Adotando r como o raio do loop e g a
aceleração da gravidade local, podemos afirmar que a velocidade e a aceleração centrípeta
sobre os carrinhos na situação considerada valem, respectivamente,
a) 𝑚𝑟𝑔 e 𝑚𝑟.
b) 𝑟𝑔 e 𝑚𝑔.
c) 𝑟/𝑔 e 𝑚𝑟/𝑔.
d) 𝑟𝑔 e nula.
e) 𝑟𝑔 e 𝑔.
(IFSC) Um físico foi contratado por uma empresa de entretenimento para construir um brinquedo, em que
um ciclista possa pedalar sua bicicleta em um grande cilindro oco e transparente. O cilindro será
colocado na posição vertical a uma altura de 10 metros em relação ao solo e o ciclista dará voltas
horizontais, naturalmente sem cair. A figura mostra o cilindro e o ciclista com sua bicicleta. Assinale a
alternativa CORRETA.
a) Neste brinquedo a força normal e a força peso constituem um par ação e reação.
b) Neste brinquedo a força normal é radial e é a força que a bicicleta exerce sobre a parede do cilindro.
c) A velocidade da bicicleta depende do valor do raio do cilindro, da aceleração da gravidade e do
coeficiente de atrito e é calculada pela expressão 𝑣 = 𝑅𝑔/𝜇.
d) A velocidade da bicicleta depende do valor raio do cilindro e da aceleração da gravidade é calculada
pela expressão 𝑣 = 𝑅𝑔.
e) Não é possível construir um brinquedo dessa natureza.