Dinâmica Flashcards
Um pai faz um balanço utilizando dois segmentos paralelos e iguais da mesma corda para fixar uma tábua a uma barra horizontal. Por segurança, opta por um tipo de corda cuja tensão de ruptura seja 25% superior à tensão máxima calculada nas seguintes condições:
• O ângulo máximo atingido pelo balanço em relação a vertical é igual a 90°;
• Os filhos utilizarão o balanço até que tenham uma massa de 24 kg.
Além disso, ele aproxima o movimento do balanço para o movimento circular uniforme, considera que a aceleração da gravidade é igual a 10 m/s²despreza forças dissipativas.
Qual é a tensão de ruptura da corda escolhida?
a) 120 N
b) 300 N
c) 360 N
d) 450 N
e) 900 N
tensão corda máxima = ângulo do balanço em relação à vertical de 90°
força centrípeta é fornecida pela componente horizontal da tensão na corda
Fc = m•ac
Fc = 24•10 = 240N
Thoriz = Fc = 240N
Tvertical = m•g = 240N
Ttotal = √(Thoriz² + Tvertical²) = √(240² + 240²) = √(2•240²) = 240•√2 ≈ 340N
Truptura = Ttotal + Ttotal/4 = 340•85 ≈ 425N
Truptura ≈ 450 N
d) 450 N
