Uma criança brinca com um ioiô, de massa igual a 200 g, balançando-o como um pêndulo. Na altura máxima atingida pelo ioiô, a corda, inextensível e ...

O problema pode ser resolvido utilizando a conservação da energia mecânica. Na altura máxima, toda a energia cinética do ioiô é convertida em energia potencial gravitacional. Assim, podemos escrever: mgh = (1/2)mv² Onde m é a massa do ioiô, g é a aceleração da gravidade, h é a altura máxima atingida e v é a velocidade do ioiô nesse ponto. Podemos isolar v e substituir os valores: v = √(2gh) v = √(2 x 10 x 0,2) v = 2 m/s Agora, podemos analisar o movimento do ioiô como um pêndulo simples. A força resultante no ioiô é a força peso, que aponta para baixo. A componente tangencial dessa força é responsável por acelerar o ioiô ao longo da trajetória circular. A componente radial é responsável por manter o ioiô na trajetória circular. Podemos escrever: Ft = mat Fr = m(v²/r) Onde Ft é a componente tangencial da força peso, Fr é a componente radial da força peso, a é a aceleração tangencial e r é o raio da trajetória circular. Podemos isolar r e substituir os valores: Fr = m(v²/r) r = v²/Fr r = v²/(mgcosθ) r = (2²)/(0,2 x 10 x 0,86) r = 1 m Assim, a resposta correta é a alternativa B) 1,0.