Whatsapp icon Whatsapp

Rotor e pêndulo cônico

Forças que agem sobre uma pessoa dentro do rotor
Forças que agem sobre uma pessoa dentro do rotor

Um brinquedo emocionante de alguns parques de diversões é o chamado rotor. Ele é constituído por um cilindro vertical de raio r que gira em torno do seu próprio eixo. Uma pessoa encostada à parede interna do brinquedo em movimento rotacional não escorrega verticalmente mesmo quando o piso é retirado, pois a força de atrito estático equilibra a força peso. Assim, a força normal é a resultante centrípeta. De acordo com o diagrama de forças, temos:

Sendo v = ω.r, temos: m.ω2.r  = N.

Quando o cilindro gira com uma velocidade angular mínima, a pessoa fica na iminência de escorregar e, nessas condições, a força de atrito tem valor máximo:

Lembrando que a força de atrito deve equilibrar a força peso, temos:

Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;)

Vejamos agora o pêndulo cônico. Quando um corpo suspenso por um fio descreve um movimento circular num plano horizontal, com velocidade angular (ω) constante, temos o pêndulo cônico. A figura abaixo representa as duas forças (peso e tração) que agem na massa pendular e também o centro da curva.

Determinação da força resultante (Rc) no pêndulo

A soma vetorial da força peso com a força de tração nos fornece a resultante centrípeta. Do triângulo de forças, tiramos:

Temos que:

Essa última expressão nos dá a velocidade angular do pêndulo cônico definido pelo ângulo θ.

Publicado por Domiciano Correa Marques da Silva

Artigos Relacionados

Prensa hidráulica
Veja como podemos aplicar o princípio de Pascal em uma prensa hidráulica.
video icon
Escrito"Matemática do Zero | Ângulos na circunferência" em fundo azul.
Matemática do Zero
Matemática do Zero | Ângulos na circunferência
Nessa aula veremos sobre ângulo central, ângulo inscrito, ângulo excêntrico interno, ângulo excêntrio externo e ângulo de segmento.

Outras matérias

Biologia
Matemática
Geografia
Física
Vídeos
video icon
Pessoa com as pernas na água
Saúde e bem-estar
Leptospirose
Foco de enchentes pode causar a doença. Assista à videoaula e entenda!
video icon
fone de ouvido, bandeira do reino unido e caderno escrito "ingles"
Gramática
Inglês
Que tal conhecer os três verbos mais usados na língua inglesa?
video icon
três dedos levantados
Matemática
Regra de três
Com essa aula você revisará tudo sobre a regra de três simples.