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Um carro de montanha-russa tem uma massa de 1200 kg quando está lotado. Quando o carro passa pelo alto de uma elevação circular

com 18 m de raio sua velocidade escalar se mantém constante. Nesse instante, quais são (a) o módulo FN e (b) o sentido (para cima ou para baixo) da força normal exercida pelo trilho sobre o carro se a velocidade deste é 11 m/s? Quais são (c) FN e (d) o sentido da força normal se v = 14 m/s?

💡 1 Resposta

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Gianluca Siebra

P = m.g = 1200 kg (-10 m/s2) = -12000 Newtons

Fc 1=-m.(v1)^2/r = -1200 kg (11 m/s )^2 / (18 m) = -145200 / 18 = -8067 N 

Fc 2=-m.(v 2)^2 /r= -1200 kg (14 m/s )^2 / (18 m) = -235200 / 18 = -13067 N 

FN1 + P + Fc1 = 0 => FN1 = 12000 N + 8067 Newton 
FN1 = 20067 Newtons

FN2 + P + Fc2 = 0 =>FN2 = 12000 N + 13067 Newtons
FN2 = 25067 N

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RD Resoluções

a) para encontrar o módulo da força realizaremos os cálculos abaixo:

\(\begin{align}&&P{\text{ }}& = mg\\&&P &= - 12000{\text{ }}N\\&&\\&&F{N_1} + P + F{C_1} &= 0\\&&F{N_1} &= 12000 + 8067\\&&F{N_1} &= 20067{\text{ N}}\;\end{align}\)

\(\boxed{F{N_1} = 20067{\text{ N}}\;}\)

b)  O sentido será na direção do módulo da força.


c) Calcularemos agora a força normal:

\(\begin{align}&&F{N_2} + P + F{C_2} &= 0\\&&F{N_2} &= 12000 + 13067\\&&F{N_2} &= 25067{\text{ N}}\end{align}\)

\(\boxed{F{N_2} = 25067{\text{ N}}}\)

d) O sentido será na direção da força normal.

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