[obm-l] Re: [obm-l] En: [obm-l] Uma questão de física

["Eduardo Casagrande Stabel" <dudasta@xxxxxxxxxxxx>]

From: "Jose Francisco Guimaraes Costa" <jfgcosta@unisys.com.br>
> O módulo da velocidade da pedra é
>
> v = w R
>
> onde w é a velocidade angular, que por sua vez é igual a
>
> 2 pi f
>
> onde f é a frequência de rotação (rotações por unidade de tempo) e R é o
> comprimento da corda que prende a pedra. Assim, o módulo da velocidade
> depende apenas do raio da circunferência descrita pela pedra e da
frequência
> de rotação. Se essas duas variáveis forem constantes - em geral são - o
> módulo da velocidade também será.
>
> As forças que atuam sobre a pedra são seu peso,
>
> P = m g
>
> que é um vetor dirigido para baixo, a força centrífuga
>
> FC = (m v^2) / R
>
> onde v é a velocidade - linear - da pedra e R o raio da circunferência
> descrita por ela, FC sendo um vetor radial dirigido para fora, e por
último
> a tração T exercida pela corda na pedra, que nao deixa que a pedra escape.

Caro José,

Existe mesmo essa força centrífuga dirigida para fora? Eu pensei que as
únicas forças atuando sob a pedra fossem a Tração da corda e a força Peso.
Bom, mas mesmo no caso de existir a força centrífuga (eu ouvi no segundo
grau que essa era uma força de expressão, digo, para explicar por que numa
curva temos a sensação de estarmos sendo forçados para fora, o que na
verdade é só a inércia do movimento) num ponto da trajetória da pedra que
não seja o mais alto nem o mais baixo, o peso vai fazer com que reste uma
componente perpendicular à força centrípeta ou centrífuga, e essa força vai
tender a alterar o módulo da velocidade linear da pedra, não estou certo?
Independente da força de tração na corda, jamais poderemos eliminar essa
componente perpendicular, que altera o modulo da velocidade.

Não é?

Eduardo.

>
> Como a pedra está em equilíbrio no sentido radial (isto é, sua distância
em
> relação à mão de quem segura a pedra é constante), a qualquer instante o
> somatório das forças radiais é nulo. Quando a pedra está no ponto mais
alto,
> temos a força centrífuga atuando para fora da trajetória (para cima), e a
> tração e o peso atuando para dentro da trajetória (para baixo):
>
> T + P = FC de onde T = FC - P
>
> Quando a corda está no ponto mais baixo temos a força centrífuga e o peso
> atuando para fora da trajetória (para baixo) e a tração atuando para
dentro
> da trajetória (para cima):
>
> P + FC = T
>
> O que arrebenta a corda é a tração exercida nela. Logo ela vai arrebentar
> quando a pedra estiver no ponto mais baixo da trajetória.
>
> Veja que quando a pedra está rodando muito devagar, ela não atinge o ponto
> mais alto da trajetória: a corda fica "frouxa". Isso ocorre quando o peso
da
> pedra é maior que a força centrífuga, fazendo com que a traça na corda
fique
> "negativa".
>
> JF
>
> -----Mensagem Original-----
> De: Eduardo Casagrande Stabel <dudasta@terra.com.br>
> Para: <obm-l@mat.puc-rio.br>
> Enviada em: Terça-feira, 9 de Julho de 2002 15:00
> Assunto: [obm-l] Uma questão de física
>
>
> > Oi pessoal da lista,
> >
> > tenho uma dúvida sobre física elementar e que deve interessar a muita
> gente
> > da lista.
> >
> > A pergunta. Temos uma pedra presa a um barbante. É possível gira-la num
> > plano vertical (isso quer dizer de cima para baixo) de forma que o
modulo
> da
> > velocidade instantanea da pedra seja constante em toda a trajetoria?
> >
> > Eu não sei a resposta. Numa prova de física da minha faculdade
perguntava
> em
> > que trecho da trajetória a tensão da corda é a maior, mas eu cheguei a
> > conclusão que é impossível fazer esse movimento com um barbante, na
> verdade
> > não cheguei a conclusão mas estou suspeitando que é impossível.
> >
> > Boa sorte e um abraço do
> >
> > Eduardo Casagrande Stabel.
> > Gaúcho de Porto Alegre.
> >
> >
=========================================================================
> > Instruções para entrar na lista, sair da lista e usar a lista em
> > http://www.mat.puc-rio.br/~nicolau/olimp/obm-l.html
> > O administrador desta lista é <nicolau@mat.puc-rio.br>
> >
=========================================================================
> >
>
> =========================================================================
> Instruções para entrar na lista, sair da lista e usar a lista em
> http://www.mat.puc-rio.br/~nicolau/olimp/obm-l.html
> O administrador desta lista é <nicolau@mat.puc-rio.br>
> =========================================================================
>
>

=========================================================================
Instruções para entrar na lista, sair da lista e usar a lista em
http://www.mat.puc-rio.br/~nicolau/olimp/obm-l.html
O administrador desta lista é <nicolau@mat.puc-rio.br>
=========================================================================