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Questão 26

ESPCEX 2023
Física

(EsPCEx - 2023)

Uma plataforma circular plana esta girando em um plano horizontal, em torno de um eixo fixo vertical, que passa pelo ponto O, a 30 rotações por minuto, conforme representado no desenho abaixo. Sobre a plataforma giratória, encontra-se uma pequena moeda. Sabendo que o coeficiente de atrito estatico entre a moeda e a plataforma é 0,78, a máxima distância do centro da plataforma, em m, que a moeda poderá ficar sem deslizar é:

Dados: Despreze a resistência do ar e as dimensões da moeda; considere o módulo da aceleração da gravidade igual a 10 m/s^{2} e pi=3.

 

A

0,20

B

0,25

C

0,30

D

0,36

E

0,54

Gabarito:

0,20



Resolução:

A máxima distância que a moeda estará sem sem mover, será quando a força centrípeta for igual a força de atrito, ou seja, esse é o ponto máximo que a moeda estará do centro:

F_{cp}=F_{at}

frac{mv^2}{R}=mucdot N

Nesse caso a força normal é igual a força peso da moeda, e a velocidade é:

v=2pi R f

A frequência é:

f=30rpm=0,5Hz

Encontrando a velocidade agora:

v=2cdot 3cdot Rcdot 0,5=3R  (a prova manda usar pi como 3)

Aplicando na relação mostrada anteriormente:

\frac{mcdot 9R^2}{R}=mucdot mg\\ 9R=0,18cdot 10\ 9R=1,8\\ R=frac{1,8}{9}\\ R=0,2m

Letra A

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