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Um corpo de 2 kg é pendurado em uma corda e oscila como um pêndulo. Qual é a força de tensão na corda quando o corpo está na posição mais baixa? (Considere g = 9,8 m/s²)

a) 19,6 N
b) 29,4 N
c) 39,2 N
d) 49,0 N
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Desafios para Aprender

há 2 anos

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há 2 anos

Para calcular a força de tensão na corda quando o corpo está na posição mais baixa, precisamos considerar duas forças atuando sobre o corpo: a força peso (que atua para baixo) e a força de tensão (que atua para cima). 1. Cálculo da força peso (P): A força peso é dada pela fórmula: \[ P = m \cdot g \] onde: - \( m = 2 \, \text{kg} \) (massa do corpo) - \( g = 9,8 \, \text{m/s}^2 \) (aceleração da gravidade) Portanto: \[ P = 2 \, \text{kg} \cdot 9,8 \, \text{m/s}^2 = 19,6 \, \text{N} \] 2. Força de tensão na posição mais baixa: Na posição mais baixa, a força de tensão (T) na corda deve equilibrar a força peso e ainda fornecer a força centrípeta necessária para manter o corpo em movimento circular. A força centrípeta (Fc) é dada por: \[ Fc = \frac{m \cdot v^2}{r} \] No entanto, na posição mais baixa, a tensão é a soma da força peso e da força centrípeta. Para simplificar, podemos considerar que a tensão na corda é: \[ T = P + Fc \] Mas, como não temos a velocidade (v) e o raio (r) do pêndulo, podemos considerar apenas a força peso para a tensão na posição mais baixa, que é o valor máximo. Assim, a tensão na corda na posição mais baixa é: \[ T = P + P = 19,6 \, \text{N} + 19,6 \, \text{N} = 39,2 \, \text{N} \] Portanto, a alternativa correta é: c) 39,2 N.

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