Um jovem praticante de tirolesa de massa m = 25,0 kg descreve uma curva de raio r = 5,00 m com velocidade v =…

Questão

Um jovem praticante de tirolesa de massa m = 25,0 kg descreve uma curva de raio r = 5,00 m com velocidade v = 4,00 m/s. Calcule a força centrípeta necessária. Use F = m·v²/r (F em N, m em kg, v em m/s, r em m) e indique direção.

1. A) F = 60 N, dirigida para cima.
2. B) F = 40 N, dirigida para fora da curva.
3. C) F = 120 N, resultante de atrito.
4. D) F = 80,0 N, dirigida radialmente para o centro da curva.
5. E) F = 100 N, horizontalmente.

✅ Resposta correta: alternativa D

Resolução passo a passo

1. Identifique os dados: m = 25,0 kg, r = 5,00 m e v = 4,00 m/s. A força centrípeta é a resultante necessária para manter o praticante em trajetória circular.
2. Calcule o quadrado da velocidade: v^2 = 4,00^2 = 16,0 m^2/s^2.
3. Aplique a fórmula F = m·v^2/r = 25,0 · 16,0 / 5,00 = 400 / 5,00 = 80,0 N.
4. Determine a direção. A força centrípeta é sempre radial e aponta para o centro da curva, pois é ela que desvia constantemente a velocidade do praticante. Logo, a alternativa correta é a D, que coincide com o gabarito oficial.
5. Por que as outras estão erradas. A) O valor 60 N não resulta da fórmula, e a direção 'para cima' corresponde ao sentido de forças verticais, como a normal, não à centrípeta. B) A força centrípeta não aponta para fora da curva; essa ideia descreve a tendência de afastamento, que é uma impressão do referencial do praticante, não uma força real. C) O valor 120 N não corresponde ao cálculo, e a força centrípeta não é um tipo de força como o atrito, mas a resultante das forças que atuam no sentido do centro. E) O valor 100 N resulta de dividir m·v^2 por v em vez de r, e a direção horizontal é imprecisa, pois a força deve ser radial ao centro da curva.

💡 Dica: Aplique a fórmula da força centrípeta diretamente.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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