Respostas
Para calcular o valor da tensão na corda durante a descida do ioiô, podemos utilizar o princípio da conservação da energia mecânica. Inicialmente, a energia potencial gravitacional do ioiô é convertida em energia cinética à medida que ele desce. A energia potencial gravitacional é dada por Ep = m * g * h, onde m é a massa do ioiô, g é a aceleração da gravidade e h é a altura de onde o ioiô é largado. A energia cinética é dada por Ec = (1/2) * I * ω^2, onde I é o momento de inércia do ioiô e ω é a velocidade angular. Como o ioiô desce sem deslizar pela corda, a velocidade angular ω está relacionada à velocidade linear v pela equação v = ω * R, onde R é o raio do ioiô. A tensão na corda é igual à força centrípeta necessária para manter o ioiô em movimento circular. Essa força é dada por T = m * a, onde a é a aceleração centrípeta. A aceleração centrípeta pode ser calculada por a = v^2 / R. A partir dessas informações, podemos montar as equações: Ep = Ec m * g * h = (1/2) * I * ω^2 m * g * h = (1/2) * (m * R^2) * (v^2 / R^2) m * g * h = (1/2) * m * v^2 2 * g * h = v^2 T = m * a T = m * (v^2 / R) T = m * (2 * g * h / R) Substituindo os valores fornecidos: m = 405,7 kg R = 1,552 m h = 56,33 m g = 9,81 m/s^2 Calculando: v^2 = 2 * g * h v^2 = 2 * 9,81 * 56,33 v^2 ≈ 1103,6 v ≈ √1103,6 v ≈ 33,21 m/s T = m * (2 * g * h / R) T = 405,7 * (2 * 9,81 * 56,33 / 1,552) T ≈ 405,7 * 1121,8 T ≈ 455.982,26 N Portanto, o valor da tensão na corda durante a descida do ioiô é aproximadamente 455.982,26 N.
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