Questões de Física - Mecânica - Dinâmica - Força centrípeta

Um buraco negro é uma região do espaço-tempo em que a gravidade atinge tal intensidade que nenhuma forma de radiação ou matéria pode escapar. A formação destes objetos pode ocorrer quando uma quantidade significativa de massa é concentrada em um espaço extremamente reduzido, como no colapso gravitacional de uma estrela massiva em fase terminal. Dados obtidos a partir de observações astronômicas permitem concluir que, no núcleo da Via Láctea há um buraco negro cuja massa é milhares de vezes superior à do Sol. Para estimar a massa desse buraco negro se pode analisar um objeto que orbita ao seu redor com movimento aproximadamente circular e uniforme, tendo um período (T) e um raio médio (R) de órbita bem definidos. Neste caso, a magnitude da força centrípeta associada ao movimento circular pode ser considerada equivalente à da força gravitacional exercida pelo buraco negro sobre o objeto, conforme preconizado pela teoria da gravitação universal de Newton.

No cenário descrito, a massa do buraco negro  pode ser expressa em função de T e R e da constante gravitacional G da seguinte forma:

Um carro percorre uma rotatória circular de raio 100 metros. O motorista mantém uma velocidade constante de 72km/h durante todo o trajeto.

Analise as proposições com base na informação.

I. O módulo da aceleração centrípeta do carro é 4m/s².

II. A direção da aceleração centrípeta é sempre radial, apontando para o centro da rotatória.

III. O vetor deslocamento do carro, ao completar uma volta completa na rotatória, tem magnitude igual a 200 metros.

IV. A força centrípeta responsável por manter o carro em movimento circular é proporcionada pela força de atrito entre os pneus e o asfalto.

V. O período para o carro completar uma volta completa, na rotatória, é de 10 segundos.

Assinale a alternativa correta.

Uma tampa de refrigerante na forma de tronco de cone é impulsionada, o que a faz girar, como mostra a figura. Durante a rotação, o peso pode ser decomposto em uma força vertical P’ e outra Fc, uma força centrípeta. À medida que rola, ela perde gradualmente velocidade até parar.

Sua trajetória será

Adotando para a partícula alfa a carga q = 3,2 X 10^–19 C e a massa m = 6,4 X 10^–27 kg, analise o comportamento de uma partícula dessa natureza cuja velocidade seja de 4,0 X 10⁷ m/s, e que, ao ser lançada perpendicularmente a um campo magnético, passa a executar um movimento circular uniforme (MCU) de raio 4 m.

Nesse contexto, assinale o que for correto.

Oslo é uma cidade norueguesa cujas coordenadas geográficas são, aproximadamente, 60º de latitude norte e 11º de longitude leste. A figura apresenta meridianos e paralelos que permitem a localização geográfica dessa cidade no globo terrestre.

(https://amigopai.wordpress.com. Adaptado.)

Considere um morador de Oslo que esteja em repouso em relação ao solo. Levando em consideração apenas o movimento de rotação da Terra e admitindo-a perfeitamente esférica, o ângulo entre o vetor aceleração centrípeta desse morador e a força gravitacional que atua sobre ele é de