Diferenças entre edições de "Montanha Russa com Loop"
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*Represente esquematicamente a trajetória do carro na montanha russa e represente as forças que atuam no carro no ponto mais alto da trajetória (ponto A). | *Represente esquematicamente a trajetória do carro na montanha russa e represente as forças que atuam no carro no ponto mais alto da trajetória (ponto A). | ||
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As condições mínimas para completar o loop são: | As condições mínimas para completar o loop são: | ||
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| − | *\(v_A = \sqrt{ | + | *\(v_A = \sqrt{121g\,R} \simeq 77 \,\)m.s\(^{-1}\) |
| − | *\(P = | + | *\(P = m\,g = 980\) N |
| − | *\(N = | + | *\(N = 120\,m\,g = 117 600\,\) N |
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Edição atual desde as 11h03min de 16 de setembro de 2016
Metadata
- CONTEXTO : Primeiro ciclo universitário
- AREA: Física
- DISCIPLINA: Mecânica e ondas
- ANO: 1
- LINGUA: pt
- AUTOR: Ana Mourão
- MATERIA PRINCIPAL: Dinâmica do Ponto Material
- DESCRICAO: Loop
- DIFICULDADE: ***
- TEMPO MEDIO DE RESOLUCAO: 600 [s]
- TEMPO MAXIMO DE RESOLUCAO: 1200 [s]
- PALAVRAS CHAVE: gravidade, forças, contacto, loop, reacção normal
Um carro numa montanha russa, de massa \(m=100\) kg, faz uma manobra de looping com um raio de curvatura \(R=5\) m. Considere \(g=9,\!8\) m.s\(^{-2}\)
- Represente esquematicamente a trajetória do carro na montanha russa e represente as forças que atuam no carro no ponto mais alto da trajetória (ponto A).
Respostas
- (falta imagem)
- Assumindo que o carro consegue chegar ao cimo da montanha russa unicamente devido à velocidade que tem quando inicia a manobra de subida para o looping (não tem qualquer outro mecanismo que o puxe para a parte de cima da montanha russa) calcule a velocidade mínima que o carro deve ter no ponto A para que consiga completar o looping. Justifique a resposta indicando os valores das várias forças que atuam no carro.
Respostas
As condições mínimas para completar o loop são:
- \(v_c = \sqrt{g\,R} = 7 \, \)m.s\(^{-1}\)
- \(N \rightarrow 0\)
- \(P = m\,g = 980 \) N
- Calcule a velocidade mínima que o carro deve ter no ponto mais baixo da trajetória (ponto B) para completar o looping.
Respostas
\(v_0 = \sqrt{5g\,R} \simeq 15,\!65\, \) m.s\(^{-1}\)
- Suponha que o carro inicia a manobra com uma velocidade no ponto B que é 5 vezes superior à velocidade mínima nesse ponto para fazer o looping. Determine a velocidade do carro no ponto A e o valor da forças que atuam no carro nesse ponto.
Respostas
- \(v_A = \sqrt{121g\,R} \simeq 77 \,\)m.s\(^{-1}\)
- \(P = m\,g = 980\) N
- \(N = 120\,m\,g = 117 600\,\) N