Durante um giro em pé sobre o pé de apoio, um dançarino de massa m = 60 kg tem o centro de massa a r = 0,20 m…

Questão

Durante um giro em pé sobre o pé de apoio, um dançarino de massa m = 60 kg tem o centro de massa a r = 0,20 m do pé de apoio e roda com velocidade angular ? = 5,0 rad/s. Calcule o coeficiente mínimo de atrito estático µs entre a sapatilha e o chão para evitar deslizamento. Use g = 10 m/s². Considere Fc = m·r·?² e Fat_max = µs·N.

✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.

Resposta esperada

Cálculo: Fc = m·r·?² = 60·0,20·(5,0)² = 60·0,20·25 = 300 N. Normal N = m·g = 60·10 = 600 N. µs_min = Fc/N = 300/600 = 0,50. Logo µs mínimo ˜ 0,50 (adimensional).

Explicação

O cálculo da força centrípeta é essencial para determinar a força que mantém o dançarino em movimento circular, sendo obtido pela fórmula Fc = m·r·?². A força normal, que é o peso do dançarino, é calculada pela multiplicação da massa pela aceleração da gravidade. A relação entre a força centrípeta e a força de atrito máximo permite encontrar o coeficiente de atrito mínimo necessário para evitar o deslizamento.

Raio-X da questão

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