Um pequeno bloco de massa m escorrega ao longo de um aro como mostrado na Fig. 36. O bloco sai do repouso no ponto P. (a) Qual a força resultante q...

Um pequeno bloco de massa m escorrega ao longo de um aro como mostrado na Fig. 36. O bloco sai do repouso no ponto P. (a) Qual a força resultante que atua nele quando estiver em Q? (b) A que altura acima do fundo deve o bloco ser solto para que, ao passar na parte mais alta do círculo, esteja a ponto de desprender-se dele?
(a) Qual a força resultante que atua nele quando estiver em Q?
(b) A que altura acima do fundo deve o bloco ser solto para que, ao passar na parte mais alta do círculo, esteja a ponto de desprender-se dele?
No ponto Q as forças que atuam no bloco são: mg= −P j e N= −N
A condição para que no ponto T (topo da trajetória circular) o bloco esteja na iminência de desprender-se da superfície é que a força normal exercida pela superfície sobre o bloco (NT) seja zero.
Aplicando-se o princípio da conservação da energia aos pontos P e Q: P gP Q gQK U K U+ = + 210 5 2 Qmg R mv mgR+ = + 2 8Qv g= R
Substituindo-se (4) em (3): (5) 8N m= e Substituindo-se (5) em (2): (6) 8mg= −N
A expressão literal da resposta indica que se 2d − L = 0 implica em vC = 0. Isso ocorre quando d = L/2.