Banco de questões: Cinemática: Aceleração Centrípeta

Maria adora andar de bicicleta e está dando voltas em uma pista circular com um raio de 50 metros. Ela está mantendo uma velocidade constante de 20 km/h enquanto dá voltas na pista. Com base nessas informações, calcule: a) A velocidade angular de Maria em radianos por segundo; b) A aceleração centrípeta que atua em Maria; c) Se a massa de Maria, juntamente com a bicicleta, é igual a 60 kg, qual é a força centrípeta que age sobre ela?

Uma partícula realiza um movimento circular uniforme com velocidade constante de 4 m/s e raio de 2 m. Qual é o valor da aceleração centrípeta desse movimento?

Um carro realiza um movimento circular uniforme em uma rotatória plana com raio de 20 metros. Ele percorre a rotatória a uma velocidade constante de 10 m/s. Qual é a aceleração centrípeta que atua no carro durante este movimento?

Um carro de fórmula 1, durante uma corrida, entra em uma curva de raio constante de 100 metros. No ponto mais baixo da curva, o carro tem uma velocidade de 40 m/s. Desprezando os efeitos da gravidade, determine a aceleração centrípeta que atua no carro nesse ponto da curva. Considere que a aceleração centrípeta é dada pelo quadrado da velocidade dividido pelo raio da curva, e que a gravidade não influencia o movimento horizontal do carro.

Um satélite artificial de comunicações, para manter sua órbita geoestacionária, deve viajar em uma circunferência de raio R = 4,22 * 10^7 m em torno da superfície da Terra. A aceleração devido à gravidade naquela região é de aproximadamente g = 9,81 m/s^2. Para que uma estação na Terra mantenha comunicação constante com o satélite, ela deve estar situada diretamente abaixo dele. Devido a irregularidades na distribuição de massa da Terra, o satélite sente uma força gravitacional ligeiramente diferente da que seria esperada para um corpo de massa igual na superfície da Terra. Suponha que a massa do satélite seja m = 1000 kg e a massa da Terra seja M = 5,97 * 10^24 kg. Aceleração centrípeta é definida como a razão entre o quadrado da velocidade tangencial do satélite e o raio da órbita. Considerando essas informações, calcule a aceleração centrípeta do satélite e discuta a influência da força gravitacional corrigida, devido às irregularidades na distribuição de massa da Terra, sobre a comunicação com o satélite.