4 exemplos de perguntas sobre força centrípeta
Um objeto com massa de 200 gramas está preso a uma corda leve e girado horizontalmente com uma velocidade angular constante de 5 rad s⁻¹ , conforme mostrado na figura a seguir. Se o comprimento da corda é l = 60 cm, então a magnitude da força centrípeta que atua sobre o objeto é…
A. 0,3 N
B. 0,6 N
C. 3 N
D. 6 N
E. 30 N
Discussão
Sabe-se que:
Massa do objeto (m) = 200 gramas = 200/1000 kg = 2/10 kg = 0,2 kg
Velocidade angular (ω) = 5 radianos/segundo
Comprimento da corda = raio (r) da trajetória circular = 60 cm = 60/100 metros = 0,6 metros
Pergunta: A magnitude da força centrípeta que atua sobre um objeto é...
Resposta:
A força centrípeta é a força resultante que causa a aceleração centrípeta de um objeto. A fórmula para a força centrípeta é:
∑ F = ma s
∑ F = mv 2 /r = m ω 2 r
Descrição: ∑ F = força centrípeta, m = massa do objeto, v = velocidade tangencial, ω = velocidade angular, r = raio da trajetória circular.
∑ F = m ω 2 r = (0,2)(5) 2 (0,6) = (0,2)(25)(0,6) = 3 Newtons
A resposta correta é C.
2. Um estudante gira uma pedra presa à extremidade de uma corda. A pedra gira horizontalmente, como mostrado acima. Se a velocidade de rotação da pedra for duplicada, a força centrípeta se tornará...
A. 6 vezes original
B. 5 vezes original
C. 4 vezes original
D. 2 vezes novamente
E. 2 vezes original
Discussão
Sabe-se que:
Massa da pedra = m
Velocidade da pedra = v
Comprimento da corda = raio = r
Pergunta: Se a velocidade for duplicada, a força centrípeta torna-se...
Resposta:
Se a velocidade for duplicada, a força centrípeta torna-se:
A força centrípeta torna-se 4 vezes maior que a original.
A resposta correta é C.
3. Uma curva em uma estrada plana foi projetada para ser percorrida por um carro a uma velocidade máxima de 10 m/s . O coeficiente de atrito entre os pneus e a estrada é 0,5 e o raio de curvatura da estrada é R m. Então, o valor de R é… (g = 10 m/ s² )
A. 7,5 metros
B. 8,0 metros
C. 10 metros
D. 15 metros
E. 20 metros
Discussão
Sabe-se que:
Velocidade (v) = 10 m/s
O coeficiente de atrito entre o pneu e a estrada (μ s ) = 0,5
Aceleração devido à gravidade (g) = 10 m/ s²
Pergunta: Raio de curvatura da estrada (R metros)
Resposta:
A única força horizontal resultante que atua sobre um carro quando ele faz uma curva é o atrito estático . A fórmula para o atrito estático é:
4. O carro está dirigindo em uma curva na estrada na posição M, conforme mostrado na imagem abaixo.
O coeficiente de atrito estático entre as rodas e a estrada é 0,4 (aceleração gravitacional de 10 m/s² ) . Para evitar que o carro saia da pista, a velocidade máxima permitida é…
A. √10 ms-1
B. 2 √ 10 ms -1
C. 4 √ 10 ms -1
D. 5 √ 10 ms -1
E. 6 √ 10 ms -1
Discussão
Sabe-se que:
Coeficiente de atrito estático (μ s ) = 0,4
Aceleração devido à gravidade (g) = 10 m/ s²
Raio de curvatura (R) = 40 metros
Pergunta: velocidade máxima (v)
Resposta:
Segunda lei de Newton do movimento circular uniforme
Em formação :
ΣF = força centrípeta = força resultante = força total, m = massa do objeto, a s = aceleração centrípeta, v = velocidade linear, R = raio de curvatura
Força centrípeta
A força centrípeta é a força resultante direcionada para o centro de uma trajetória circular. Quando um carro se move em círculo, a única força direcionada para o centro é o atrito estático, portanto, o atrito estático é uma força centrípeta.
Fórmula da força de atrito estático:
Em formação :
μs = coeficiente de atrito estático, w = peso do objeto, m = massa do objeto, g = aceleração da gravidade.
Calcule a velocidade máxima (v):
A resposta correta é C.
Fonte da pergunta:
Questões de Física para o Exame Nacional do Ensino Médio/Ensino Técnico
