Física IIForça resultante no movimento circular Tópico resolvido

Termologia, Óptica e Ondas.

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legislacao
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Força resultante no movimento circular

Mensagem não lida por legislacao »

Ana está sentada em um banco de uma roda-gigante, que gira com velocidade angular constante. Nesse movimento, Ana passa sucessivamente, pelos pontos P, Q, R e S, como mostrado na figura.
rodagigante.png
rodagigante.png (30.11 KiB) Exibido 2741 vezes
Considere que a massa de Ana é 30Kg, que o raio de sua trajetória é 5,0 m e que o módulo de sua velocidade angular é 0,40 rad/s.
Com base nessas informações:

a) Determine a força resultante - módulo, direção e sentido - sobre Ana quando esta passa pelo ponto Q, indicado na figura.

a resolução dada como certa foi a seguinte:

Fcp = m.w2.R
Fcp = 30. 0,402 . 5
Fcp = 24

Porém não entendo porque não se considerou a força P e a força N, dessa forma:

Fcp = P - N
m.w2.R = P - N




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Planck
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Abr 2019 17 15:26

Re: Força resultante no movimento circular

Mensagem não lida por Planck »

Olá legislacao,

Inicialmente, temos que:
legislacao escreveu:
Qua 17 Abr, 2019 15:12
uma roda-gigante, que gira com velocidade angular constante
Nesse contexto, a força resultante será a força centrípeta:

[tex3]|\vec F_r|=|\vec F_{cp}|[/tex3]

Portanto:

[tex3]|\vec F_r|= m \cdot \omega^2 \cdot |\vec R |[/tex3]

Quando você faz:

[tex3]|\vec F_r|= |\vec P| - |\vec N| [/tex3]

É o cálculo da força que o banco faz em Ana.




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Abr 2019 17 15:37

Re: Força resultante no movimento circular

Mensagem não lida por MateusQqMD »

Planck escreveu:
Qua 17 Abr, 2019 15:26
Olá legislacao,

Inicialmente, temos que:
legislacao escreveu:
Qua 17 Abr, 2019 15:12
uma roda-gigante, que gira com velocidade angular constante
Nesse contexto, a força resultante será a força centrípeta:

[tex3]|\vec F_r|=|\vec F_{cp}|[/tex3]

Portanto:

[tex3]|\vec F_r|= m \cdot \omega^2 \cdot |\vec R |[/tex3]

Quando você faz:

[tex3]|\vec F_r|= |\vec P| - |\vec N| [/tex3]

É o cálculo da força que o banco faz em Ana.
Isso aqui não faz sentido. O correto seria fazer realmente [tex3]\text{F} - \text{F}_{\text{NQ}} = \text{R}_{\text{ct}}[/tex3] . A gente só considera N = 0 quando ocorre uma perca momentânea do contato, mas nesse caso teria que ser um movimento feito de "ponta-cabeça" (tipo aqueles looping que exigem velocidade mínima..)


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Planck
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Re: Força resultante no movimento circular

Mensagem não lida por Planck »

MateusQqMD escreveu:
Qua 17 Abr, 2019 15:37
Isso aqui não faz sentido. O correto seria fazer realmente [tex3]\text{F} - \text{F}_{\text{NQ}} = \text{R}_{\text{ct}}[/tex3] . A gente só considera N = 0 quando ocorre uma perca momentânea do contato, mas nesse caso teria que ser um movimento feito de "ponta-cabeça" (tipo aqueles looping que exigem velocidade mínima..)
Não li direito. Achei que no ponto Q era para descobrir só a Força Centrípeta, como se a Ana não existisse. Como não é, a observação faz total sentido. Para encontrar a resultante no ponto Q é preciso fazer:

[tex3]|\vec F_r |= |\vec P| - |\vec N |[/tex3]

Se fosse só a roda gigante, o que fiz estaria correto.



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legislacao
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Re: Força resultante no movimento circular

Mensagem não lida por legislacao »

Pessoal, muito obrigado pelas respostas.

Então seria do jeito que eu falei mesmo? Eu tirei essa questão do livro do Ramalho e a resposta é 24, ou seja, ele considerou o cálculo como seguinte:

Fcp = m.w2.R
Fcp = 30. 0,402 . 5
Fcp = 24

No livro só tem a resposta final, mas o único jeito de chegar ao resultado 24 é desconsiderando P e N.



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Planck
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Abr 2019 17 15:46

Re: Força resultante no movimento circular

Mensagem não lida por Planck »

legislacao escreveu:
Qua 17 Abr, 2019 15:45
Pessoal, muito obrigado pelas respostas.

Então seria do jeito que eu falei mesmo? Eu tirei essa questão do livro do Ramalho e a resposta é 24, ou seja, ele considerou o cálculo como seguinte:

Fcp = m.w2.R
Fcp = 30. 0,402 . 5
Fcp = 24

No livro só tem a resposta final, mas o único jeito de chegar ao resultado 24 é desconsiderando P e N.
Ele se equivocou, como eu fiz. O jeito correto é como você e o MateusQqMD propuseram.



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legislacao
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Re: Força resultante no movimento circular

Mensagem não lida por legislacao »

Planck escreveu:
Qua 17 Abr, 2019 15:46
legislacao escreveu:
Qua 17 Abr, 2019 15:45
Pessoal, muito obrigado pelas respostas.

Então seria do jeito que eu falei mesmo? Eu tirei essa questão do livro do Ramalho e a resposta é 24, ou seja, ele considerou o cálculo como seguinte:

Fcp = m.w2.R
Fcp = 30. 0,402 . 5
Fcp = 24

No livro só tem a resposta final, mas o único jeito de chegar ao resultado 24 é desconsiderando P e N.
Ele se equivocou, como eu fiz. O jeito correto é como você e o MateusQqMD propuseram.
Entendi. Só pra confirmar, eu tenho anotado no meu caderno a seguinte definição de força centrípeta, está certo isso?
Força centrípeta - Soma vetorial das forças que estão na mesma direção do centro



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Re: Força resultante no movimento circular

Mensagem não lida por Planck »

legislacao escreveu:
Qua 17 Abr, 2019 15:50
Força centrípeta - Soma vetorial das forças que estão na mesma direção do centro
Exatamente! Atenção na hora de fazer a soma vetorial.




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