sobre a velocidade tangencial do carrinho...

Senhor Geraldo, em resumo, devemos dizer que é necessária uma força tangencial diferente de zero para manter a velocidde V do carrinho. Se a força centrífuga e a tensão na corrente se equilibram, a força tangencial Ft (devida ao motor do carrinho) é a única que não tem uma força oposta para "equilibrar", já que não há atritos.

Então, digamos que o carrinho gire no sentido horário. No sentido RADIAL do movimento do carrinho, temos 2 forças que se equilibram: força centrífuga (Fc) e força da tensão (T) da corrente. No sentido TANGENCIAL ao movimento do carrinho (sentido perpendicular ao raio r da curva), temos apenas a força F do motor do brinquedo, que "aponta" para o sentido horário do movimento. No sentido anti-horário do movimento não há nenhuma força.

Vamos colocar números em suas teorias. Imaginemos os seguinte dados para o movimento do brinquedo:

velocidade v do carrinho = 10 m/s
raio r da curva = 1,0 m
massa m do carrinho = 0,1 kg

por estes dados, podemos calcular Fc, pela fórmula da força centrífuga:

Fc = m*v*v/r, logo

Fc = 0,1*10*10/1

Fc = 10 N

Se há equilíbrio entre Fc e T, naturalmente a tensão na corrente será T = 10 N (mesmo valor de Fc)

Suponhamos então que eu seja um fabricante deste brinquedo, e deseje que ele desenvolva uma velocidade constante de 10 m/s. Qual deve ser o valor de Ft (a força tangencial que age sobre o carrinho, devido à ação de seu motor), de forma que ele mantenha sempre esta mesma velocidade v = 10 m/s? Como faço para calculá-la? Qual a expressão matemática desta força?

É claro que a expressão para calcular Ft deve levar em conta o valor da velocidade v do carrinho, haja visto ser a própria força Ft responsável por manter o carrinho sempre em movimento com velocidade de 10 m/s, esteja o carrinho em movimento retilíneo ou circular.

OBSERVAÇÃO IMPORTANTE: Se esta força (ft) provém apenas do motor do brinquedo, ela não deve depender do raio da curva. Além disso, como a força centrífuga depende do raio r, não posso estabelecer uma relação matemática entre estas duas forças (por exemplo, afirmando simplesmente que Ft seja igual a Fc, ou que haja uma proporcionalidde entre elas, pois direta ou indiretamente o valor do raio r sempre estaria relacionado a Ft)

Agradeço a atenção.

Júnior.

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