Questão
Universidade de São Paulo - USP - FUVEST
2009
2ª Fase
acrobata-massa-M-60-kg19825c3c9d8
Discursiva
Um acrobata, de massa M🇦 = 60 kg, quer realizar uma apresentação em que, segurando uma corda suspensa em um ponto Q fixo, pretende descrever um círculo de raio R = 4,9 m, de tal forma que a corda mantenha um ângulo de 45º com a vertical. Visando garantir sua total segurança, há uma recomendação pela qual essa corda deva ser capaz de suportar uma tensão de, no mínimo, três vezes o valor da tensão a que é submetida durante a apresentação. Para testar a corda, com ela parada e na vertical, é pendurado em sua extremidade um bloco de massa M₀, calculada de tal forma que a tensão na corda atenda às condições mínimas estabelecidas pela recomendação de segurança. Nessa situação:  


a) Represente, no esquema da folha de respostas, a direção e o sentido das forças que agem sobre o acrobata, durante sua apresentação, identificando-as, por meio de um desenho em escala. 



b) Estime o tempo t🇦, em segundos, que o acrobata leva para dar uma volta completa em sua órbita circular. 

c) Estime o valor da massa M₀, em kg, que deve ser utilizada para realizar o teste de segurança.

NOTE E ADOTE:

Força centrípeta Fᴄ = m v²/R
Adote 𝛑  ≅ 3