Banco de questões: Dinâmica: Força Centrípeta

Um motorista está realizando uma curva em uma estrada com um raio de 80 metros, mantendo uma velocidade constante de 25 m/s. Considerando que a única força responsável por manter o veículo na trajetória circular é a força de atrito entre os pneus e a pista, qual é a força centrípeta exercida sobre o carro?

Um carro esportivo de massa 1500 kg está se movendo em uma pista circular de raio 50 m com uma velocidade constante de 20 m/s. A força centrípeta necessária para manter o carro na curva é dada pela fórmula F = m * v^2 / R, onde F é a força centrípeta, m é a massa do carro, v é a velocidade e R é o raio da curva. Calcule a força centrípeta que atua sobre o carro. Considere o movimento como ideal, desconsiderando forças de atrito e elevação do pneu.

Um carro de massa m está fazendo uma curva em uma estrada circular de raio R com velocidade constante v. Se a velocidade do carro aumentar para 2v mantendo o mesmo raio de curva, como deve ser alterada a força centrípeta necessária para manter o veículo na trajetória circular?

Um brinquedo chamado "Samba" é uma variante de montanha-russa que permite aos usuários girarem em torno de um eixo central, enquanto suas cadeiras estão presas por hastes rígidas. As cadeiras estão a uma distância de 6 metros do eixo central e dão uma volta completa em 8 segundos. Para manter os usuários em segurança, é importante garantir que o sistema exerça uma força centrípeta suficiente para mantê-los no trajeto circular. (a) Calcule a velocidade linear das cadeiras. (b) Determine a aceleração centrípeta do sistema. (c) Estime a força centrípeta exercida sobre um usuário de 75kg.