Um objeto de massa 5,00 kg movimenta-se sobre um plano horizontal sem atrito realizando uma trajetória circular de raio 10,0 cm.Se o objeto realiza dez voltas em 6,28 segundos, qual a aceleração, em m/s2 , sentida por ele em qualquer ponto de sua trajetória?Dado: Π= 3,14.
Um objeto de massa 5,00 kg movimenta-se sobre um plano horizontal sem atrito realizando uma trajetória circular de raio 10,0 cm.
Se o objeto realiza dez voltas em 6,28 segundos, qual a aceleração, em m/s2 , sentida por ele em qualquer ponto de sua trajetória?
Dado: Π= 3,14.
- A)0,1
- B)5,0
- C)10,0
- D)50,0
- E)100,0
Resposta:
A alternativa correta é C)
Vamos resolver o problema! Para encontrar a aceleração sentida pelo objeto, vamos utilizar a fórmula da aceleração centripeta, que é dada por:
a = (v^2)/r
Onde 'a' é a aceleração, 'v' é a velocidade e 'r' é o raio da trajetória circular.
Primeiramente, vamos encontrar a velocidade do objeto. Sabemos que ele realiza 10 voltas em 6,28 segundos, então podemos calcular a velocidade angular:
ω = (Δθ)/Δt
Onde 'ω' é a velocidade angular, 'Δθ' é a variação de ângulo e 'Δt' é a variação de tempo.
Como o objeto realiza 10 voltas, a variação de ângulo é de 20π radianos (considerando que 1 volta é igual a 2π radianos). Substituindo os valores, temos:
ω = (20π)/6,28 ≈ 10,0 rad/s
Agora, vamos calcular a velocidade linear do objeto. Sabemos que a velocidade linear é dada por:
v = ωr
Substituindo os valores, temos:
v = (10,0)(0,10) ≈ 1,00 m/s
Agora que temos a velocidade linear, podemos calcular a aceleração centripeta:
a = (v^2)/r
a = (1,00^2)/0,10 ≈ 10,0 m/s^2
Portanto, a resposta correta é a opção C) 10,0 m/s^2.
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