Força Centrípeta
Quando a trajetória é circular a resultante das forças é denominada de Força centrípeta (Fc), irá apontar o centro da curva.
1º Caso – “Uma moto no globo da morte”
Velocidade mínima para a moto não cair no ponto C.
2º Caso – “Um carro numa estrada”
ƒ → Força de atrito máxima;
µ → Coeficiente de atrito estático;
v → Velocidade máxima sem derrapar.
Exercício E 11:
Um rotor de parque de diversões (carrossel mexicano) possui raio 2,1 m. O coeficiente de atrito estático entre a roupa especial e a parede interna vertical vale 0,4. Quando ele gira a uma determinada velocidade a pessoa fica presa a parede vertical enquanto o solo horizontal é retirado. Determine:
- A velocidade mínima do sistema para que uma pessoa de 50 kg não caia após retirarmos o piso. V = 7,24 m/s
- A valor da força normal (centrípeta) que atua na pessoa. = 1250N
Exercício E 12:
Um carro de fórmula 1 (F-1), com massa, m=600 kg, faz uma curva horizontal de R=100 m, sendo o coeficiente de atrito estático µ = 0,75 em todos os pneus. Devido ao seu formato aerodinâmico, atua sobre ele uma força de empuxo negativa, “grudando-o” no chão.
a) Quando sua velocidade é igual a 28,6 m/s ele está no limite para derrapar, determine o valor dessa força de empuxo. E = 543,7N
b) Sabendo que a E ∞ v ², qual deveria ser o valor de E para V’ = 30m/s?
E = 598,2N, sem derrapar na curva.
c) Esse carro poderia andar no teto plano de um túnel com esta velocidade?
Exercício E 13:
Um trenó de massa, m = 75 kg é puxado através de uma corda, que exerce uma Tensão T, com velocidade constante. O ângulo entre a corda e a horizontal e de 42°. O coeficiente de atrito cinético entre as lâminas do trenó e a neve é 0,10. Considerando g=10 m/s2, determine:
a) A força de tração na corda; T = 92,98N
b) Sendo T > 100N, o que acontecerá com o atrito?
R: Aumentando a tensão, é necessário aumentar o atrito.