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Em uma exibição de acrobacias aéreas, um avião pilotado por uma pessoa de 80 kg faz manobras e deixa no ar um rastro de fumaça indicando sua trajet...

Em uma exibição de acrobacias aéreas, um avião pilotado por uma pessoa de 80 kg faz manobras e deixa no ar um rastro de fumaça indicando sua trajetória. Na figura, está representado um looping circular de raio 50 m contido em um plano vertical, descrito por esse avião. Adotando 2g = 10 m/s² e considerando que ao passar pelo ponto A, ponto mais alto da trajetória circular, a velocidade do avião é de 180 km/h, a intensidade da força exercida pelo assento sobre o piloto, nesse ponto, é igual a

a) 3.000 N.
b) 2.800 N.
c) 3.200 N.
d) 2.600 N.
e) 2.400 N.

Essa pergunta também está no material:

08 05 - (Lista - Dinâmica do Movimento Circular)
8 pág.

Enem Colegio Pedro IIColegio Pedro II

Respostas

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Para calcular a intensidade da força exercida pelo assento sobre o piloto, podemos utilizar a equação da força centrípeta: F = m * a Onde: F = força centrípeta m = massa do avião e do piloto a = aceleração centrípeta Para calcular a aceleração centrípeta, podemos utilizar a equação: a = v² / r Onde: v = velocidade do avião r = raio da trajetória circular Convertendo a velocidade do avião de km/h para m/s: 180 km/h = 50 m/s Substituindo os valores na equação da aceleração centrípeta: a = (50 m/s)² / 50 m a = 50 m/s² Substituindo os valores na equação da força centrípeta: F = (80 kg + m) * a Onde m é a massa do avião. Sabemos que a força centrípeta é igual ao peso do piloto no ponto mais alto da trajetória circular, então podemos igualar as duas equações: F = P = (80 kg + m) * a Isolando m: m = (P / a) - 80 kg Substituindo os valores conhecidos: P = 80 kg * 10 m/s² = 800 N a = 50 m/s² m = (800 N / 50 m/s²) - 80 kg m = 16 kg Substituindo o valor de m na equação da força centrípeta: F = (80 kg + 16 kg) * 50 m/s² F = 4800 N Portanto, a intensidade da força exercida pelo assento sobre o piloto, no ponto mais alto da trajetória circular, é de 4800 N, o que corresponde à alternativa c).

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