Ed
há 2 meses
Vamos resolver passo a passo: Dados: - Massa \( m = 2\,kg \) - Comprimento do fio \( L = 0,5\,m \) - Velocidade no ponto mais baixo \( v = 4\,m/s \) - Aceleração da gravidade \( g = 10\,m/s^2 \) --- Passo 1: Identificar as forças no ponto mais baixo No ponto mais baixo da trajetória, o bloco está em movimento circular, então a força resultante centrípeta é fornecida pela tração no fio menos o peso do bloco. As forças que atuam no bloco são: - Força de tração \( T \) para cima (direção do fio) - Peso \( P = mg \) para baixo A força centrípeta necessária para o movimento circular é: \[ F_c = \frac{mv^2}{r} \] onde \( r = L = 0,5\,m \). --- Passo 2: Montar a equação da força centrípeta No ponto mais baixo, a força de tração deve sustentar o peso e fornecer a força centrípeta, então: \[ T - mg = \frac{mv^2}{r} \] Logo, \[ T = mg + \frac{mv^2}{r} \] --- Passo 3: Calcular os valores \[ T = 2 \times 10 + \frac{2 \times 4^2}{0,5} = 20 + \frac{2 \times 16}{0,5} = 20 + \frac{32}{0,5} = 20 + 64 = 84\,N \] --- Resposta: A força de tração no fio no ponto mais baixo é 84 N.