FORA CENTRPETA DEFINIO Chamamos de fora centrpeta a

FORÇA CENTRÍPETA

DEFINIÇÃO Chamamos de força centrípeta, a resultante das forças, orientadas para o centro de uma trajetória num certo referencial.

CARACTERÍSTICAS DA FORÇA CENTRÍPETA: Direção: perpendicular a velocidade tangencial. Sentido: orientado para o centro do círculo. Módulo: F = m . ac 2 V F = m . R

EXEMPLOS DA FORÇA CENTRÍPETA: a ) No plano vertical Estrada em lombada 2 ( V ) B NB - P = m . RB O NA ac VA NB A VB P ac O B P 2 ( V ) A P - NA = m . R A

b ) No plano horizontal: Bloco preso por um fio em MCU num plano horizontal. 2 V N = P T = m . R N O T R P

c ) Um automóvel num "LOOPING". 2 ( V ) A NA - P = m . R B VB NB + P = m . ( VB R P N ) 2 R N N B = 0 . . . Vmin = R. g A P VA

FORÇA DE ATRITO NO MOVIMENTO CIRCULAR N = P 2 V Fat = m . R N P Fat ac O

EXERCÍCIO

1. Considere uma montanha russa em forma de looping e P o ponto mais alto. Um carrinho passa pelo ponto P e não cai. Pode-se afirmar que no ponto P a(o): a) força centrífuga que atua no carrinho o empurra sempre para a frente. b) força centrípeta que atua no carrinho equilibra o seu peso. c) força centrípeta que atua no carrinho mantém sua X trajetória circular. d) soma das forças que o trilho faz sobre o carrinho equilibra seu peso. e) peso do carrinho é nulo nesse ponto.

2. Um carro de massa 800 kg realiza uma curva de raio 200 m numa pista plana horizontal. Adotando g = 10 m/s 2, calcule o coeficiente mínimo de atrito entre os pneus e a pista para uma velocidade de 72 km/h. F = m . V 2 at Solução: m = ? R 72 km/h : 3, 6 20 m/s 2 V m. P = m . R 2 V m. m. g = m . R 2 20 m. 10 = 200 m. 10 = 400 200 m. 10 = 2 m = 2 : 10 m = 0, 2

3. Um carro de massa 1, 0 x 103 kg percorre um trecho de estrada em lombada, com velocidade constante de 20 m/s. Adote g = 10 m/s 2 e raio de curvatura da pista na lombada 80 m. Determine a intensidade da força que a pista exerce no carro quando este passa pelo ponto mais alto da 2 ( V ) Solução: N = ? lombada. A P - NA = m . R A O 2 NA ac VA NB A VB P ac O (1000. 10) - N = 1000. 20 80 10000 - N = 1000. 400 80 B P 10000 - N = 1000. 5 10000 - N = 5000 10000 - 5000 = N N = 5000 N

4. Uma esfera de 2, 0 kg de massa oscila num plano vertical, suspensa por um fio leve e inextensível de 1, 0 m de comprimento. Ao passar pela parte mais baixa da trajetória, sua velocidade é de 2, 0 m/s. Considerando g = 10 m/s 2, qual a tração no fio quando a esfera passa pela posição inferior ? N > P N = ? Solução: 2 ( V ) N - P = m . R N – (2. 10) = 2. 2 1 2 N N – 20 = 2. 4 N – 20 = 8 N = 8 + 20 P N = 28 newtons