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A figura representa duas esferas iguais, E1 e E2, que, ligadas a fios inextensíveis e de massas desprezíveis, descrevem movimento circular e uniforme sobre uma mesa horizontal perfeitamente lisa: Desprezando o efeito do ar e supondo que E1 e E2 se mantenham sempre alinhadas com o centro, aponte a alternativa que traz o valor correto da relação T1/T2, respectivamente das forças de tração nos fios (1) e (2):
a) 2
b) 3/2
c) 1
d) 2/3
e) 1/2
f) não sei
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Questões Para o Saber

há 11 meses

Respostas

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há 11 meses

Para resolver essa questão, precisamos entender a relação entre as forças de tração nos fios que ligam as esferas E1 e E2, que estão em movimento circular uniforme. 1. Movimento Circular Uniforme: Quando um objeto está em movimento circular uniforme, a força centrípeta é necessária para mantê-lo nesse movimento. Essa força é proporcionada pela tensão nos fios. 2. Análise das Esferas: Vamos considerar que as esferas E1 e E2 têm a mesma massa (m) e estão a uma distância (r) do centro do círculo que descrevem. A força centrípeta necessária para E1 é dada por \( F_{c1} = \frac{m v_1^2}{r_1} \) e para E2 é \( F_{c2} = \frac{m v_2^2}{r_2} \). 3. Relação entre as Tensões: A tensão T1 no fio que liga E1 ao ponto fixo (ou ao centro) é responsável pela força centrípeta de E1, enquanto a tensão T2 no fio que liga E2 a E1 é responsável pela força centrípeta de E2. 4. Relação de Tensão: Se considerarmos que E1 está mais próxima do centro do que E2, a relação entre as tensões pode ser expressa como: \[ T1 = T2 + F_{c2} \] onde \( F_{c2} \) é a força centrípeta que E2 precisa para manter seu movimento. 5. Proporção: Se as esferas estão em movimento circular uniforme e têm a mesma massa, a relação entre as tensões pode ser simplificada. Se E1 está mais próxima do centro, a tensão T1 será maior que T2. Após essa análise, a relação T1/T2 pode ser determinada. Considerando que a relação de forças centrípetas e a configuração do sistema, a resposta correta é: a) 2. Isso significa que a tensão no fio que liga E1 ao centro é o dobro da tensão no fio que liga E2 a E1.

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