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Física para Cientistas e Engenheiros - Volume 1

Exercícios resolvidos: Física para Cientistas e Engenheiros - Volume 1

Gene Mosca, Paul Allen Tipler IBSN: 9788521617105

Elaborado por professores e especialistas

Passo 1 de 8keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

Para resolvermos este exercício utilizaremos o conhecimento obtido neste capítulo do livro. Mãos à obra!

Passo 2 de 8keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

Assim como no passo 3 da solução alternativa do Exemplo 5-12, página 142, podemos pensar no eixo para o cálculo de forças ou quaisquer outros vetores (rapidez, aceleração, campo, fluxo, etc).

Passo 3 de 8keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

Para tal, segue uma reprodução da Figura 5-33, página 142, com a adição da componente normal da aceleração .

Imagem 1

Figura 1 – Reprodução da Figura 5-33, página 142, com a adição da componente normal da aceleração.

Passo 4 de 8keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

Observando a figura 1, use a trigonometria para obter uma expressão para em termos de e de .

Passo 5 de 8keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

Contudo esta aceleração é a aceleração centrípeta, pois se direciona ao centro de curvatura da pista inclinada. Logo, podemos escrever a equação do passo anterior como:

......(1)

Passo 6 de 8keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

Agora faremos a conversão da velocidade de para .

Passo 7 de 8keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

A partir da equação (1), calcule a componente normal da aceleração.

Passo 8 de 8keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

Portanto, a componente normal da aceleração centrípeta equivale a aproximadamente para um ângulo .

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