Durante uma figura em que o líder gira a parceira presa pelos braços, a parceira (m = 50 kg) descreve um…

Questão

Durante uma figura em que o líder gira a parceira presa pelos braços, a parceira (m = 50 kg) descreve um movimento circular de raio r = 0,90 m com velocidade angular ? = 2,50 rad/s. Calcule a força centrípeta necessária no ponto de contato (SI: Fc = m·?²·r).

1. A) Fc = 281,25 N dirigida radialmente para o centro.
2. B) Fc = 400 N, valor máximo para qualquer movimento em círculo.
3. C) Fc = 250 N; força centrípeta é sempre constante em movimentos circulares.
4. D) Fc = 100 N, considerado um modelo simplificado de um círculo.
5. E) Fc = 50 N; força centrípeta é a mesma da massa em repouso.

✅ Resposta correta: alternativa A

Resolução passo a passo

1. Identifique os dados. A massa é m = 50 kg, o raio é r = 0,90 m e a velocidade angular é ω = 2,50 rad/s (o símbolo '?' do enunciado corresponde a ω). Passo 2: Use a fórmula da força centrípeta dada no enunciado, Fc = m·ω²·r. Passo 3: Calcule ω² = 2,50 × 2,50 = 6,25 rad²/s². Passo 4: Calcule m·ω² = 50 × 6,25 = 312,5. Passo 5: Multiplique pelo raio: 312,5 × 0,90 = 281,25 N. Passo 6: Como a força centrípeta aponta sempre para o centro da trajetória, a alternativa correta é a A, Fc = 281,25 N dirigida radialmente para o centro. Passo 7: Conferência com o gabarito oficial: ele indica A, que coincide com o resultado obtido. Por que as outras estão erradas: B) 400 N não resulta da fórmula com os dados e atribui à força um 'valor máximo' que não existe; C) 250 N não corresponde ao cálculo e a força centrípeta não é constante, pois varia conforme m, ω e r; D) 100 N não sai da fórmula e não é um modelo simplificado do movimento; E) 50 N é apenas a massa em quilogramas, e a força centrípeta não é igual à massa em repouso.

💡 Dica: Aplique a fórmula da força centrípeta diretamente.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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