O fio da Fig. 38 tem comprimento L = 120 cm e a distância d ao pino fixo P é de 75,0 cm. Quando se larga a bola em repouso na posição mostrada ela ...

O fio da Fig. 38 tem comprimento L = 120 cm e a distância d ao pino fixo P é de 75,0 cm. Quando se larga a bola em repouso na posição mostrada ela oscilará ao longo do arco pontilhado. Qual será a sua velocidade (a) quando alcançar o ponto mais baixo do movimento? (b) quando alcançar o ponto mais elevado depois que o fio encostar no pino?
(a) Qual será a sua velocidade quando alcançar o ponto mais baixo do movimento?
(b) Qual será a sua velocidade quando alcançar o ponto mais elevado depois que o fio encostar no pino?
Aplicando-se o princípio da conservação da energia aos estados A e B: A gA B gBK U K U+ = + 210 0 2 BmgL mv+ = +
A velocidade será a mesma que seria obtida caso o bloco tivesse caído em queda livre da altura d + r.
De acordo com o resultado do problema 33 (Pág. 162), para que a bola faça um círculo completo ao redor do ponto P a distância d deve ser maior do que 3L/5.
Chamando de C o estado do sistema quando a bola está no topo da trajetória circular ao redor do pino: A gA C gCK U K U+ = + 210 2 CmgL mv mg L d+ = + −( ) )
A expressão literal da resposta indica que se 2d − L = 0 implica em vC = 0. Isso ocorre quando d = L/2.