CEBRASPE — Técnico Júnior - Operação de Lastro — Força centrípeta como força radial fornecida pela barra em MCU — 2024
Banca
CEBRASPE
Órgão
Petrobras
Prova
Petrobras — Técnico Júnior - Operação de Lastro — 2024
Ano
2024
Disciplina
Cinemática, Dinâmica e Estática
Assunto
Força centrípeta como força radial fornecida pela barra em MCU
Cargo
Técnico Júnior - Operação de Lastro
Enunciado
Considere um corpo preso a uma barra rígida de comprimento L = 1 m, que gira sobre uma mesa, em um movimento circular uniforme (MCU), com velocidade V = 1 m/s. Considere que, além da força da barra sobre o corpo, atuem sobre ele o seu peso, de 10 N, uma força normal e uma força de atrito cinético exercidas pela superfície da mesa. Considere, ainda, que o coeficiente de atrito cinético seja $\mu = \frac{1}{2}$. Com base nessas informações, julgue o item subsequente. A força centrípeta é igual à força da barra sobre o corpo.
Gabarito e comentário
Resposta correta: ERRADO
A força centrípeta não é uma força nova nem necessariamente é igual à força da barra. Ela é a resultante das forças na direção radial, apontando para o centro da trajetória. Como o corpo faz MCU: $F_c = \frac{mv^2}{R}$. Dados: P = 10 N. Adotando g = 10 m/s²: m = 1 kg. Como v = 1 m/s e R = L = 1 m: $F_c = \frac{1 \cdot 1}{1} = 1$ N. Na vertical, o peso e a normal se equilibram: N = P = 10 N. A força de atrito cinético vale: $F_{at} = \mu N = \frac{1}{2} \cdot 10 = 5$ N. Esse atrito atua contrário ao movimento, na direção tangencial. Para o movimento continuar uniforme, a barra precisa exercer força não apenas na direção radial, mas também compensar o atrito. Portanto, a força da barra não é simplesmente igual à força centrípeta.
A força centrípeta não é uma força nova nem necessariamente é igual à força da barra. Ela é a resultante das forças na direção radial, apontando para o centro da trajetória. Como o corpo faz MCU: $F_c = \frac{mv^2}{R}$. Dados: P = 10 N. Adotando g = 10 m/s²: m = 1 kg. Como v = 1 m/s e R = L = 1 m: $F_c = \frac{1 \cdot 1}{1} = 1$ N. Na vertical, o peso e a normal se equilibram: N = P = 10 N. A força de atrito cinético vale: $F_{at} = \mu N = \frac{1}{2} \cdot 10 = 5$ N. Esse atrito atua contrário ao movimento, na direção tangencial. Para o movimento continuar uniforme, a barra precisa exercer força não apenas na direção radial, mas também compensar o atrito. Portanto, a força da barra não é simplesmente igual à força centrípeta.