CEBRASPE — Técnico Júnior - Operação de Lastro — Força resultante vs componentes radial/tangencial em MCU (decomposição de forças) — 2024
Banca
CEBRASPE
Órgão
Petrobras
Prova
Petrobras — Técnico Júnior - Operação de Lastro — 2024
Ano
2024
Disciplina
Cinemática, Dinâmica e Estática
Assunto
Força resultante vs componentes radial/tangencial em MCU (decomposição de forças)
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 a força resultante sobre o corpo.
Gabarito e comentário
Resposta correta: CERTO
No MCU, a velocidade tem módulo constante, mas sua direção muda continuamente. Essa mudança de direção exige uma aceleração voltada para o centro da trajetória, chamada aceleração centrípeta. Pela Segunda Lei de Newton: $F_R = m \cdot a_c$. Como $a_c = \frac{v^2}{R}$, então $F_R = \frac{mv^2}{R}$. Essa resultante é chamada de força centrípeta. No problema, o peso e a normal se anulam na direção vertical, pois o corpo está sobre a mesa. Assim, a força resultante horizontal deve estar voltada para o centro da trajetória. Portanto, no MCU, a força centrípeta corresponde à força resultante sobre o corpo.
No MCU, a velocidade tem módulo constante, mas sua direção muda continuamente. Essa mudança de direção exige uma aceleração voltada para o centro da trajetória, chamada aceleração centrípeta. Pela Segunda Lei de Newton: $F_R = m \cdot a_c$. Como $a_c = \frac{v^2}{R}$, então $F_R = \frac{mv^2}{R}$. Essa resultante é chamada de força centrípeta. No problema, o peso e a normal se anulam na direção vertical, pois o corpo está sobre a mesa. Assim, a força resultante horizontal deve estar voltada para o centro da trajetória. Portanto, no MCU, a força centrípeta corresponde à força resultante sobre o corpo.