Um pêndulo é constituído de uma pequena esfera de massa m = 2,0 kg suspensa por um fio ideal de comprimento L = 80 cm. O pêndulo se encontra inicialmente em equilíbrio na posição mostrada na figura abaixo, onde F é uma força horizontal, e o fio faz um ângulo de 60º com a vertical.
g = 10,0 m/s²
√3 = 1,73
√2 = 1,41
a) Represente o diagrama de forças que atuam na esfera na posição de equilíbrio mostrada na figura.
b) Ache o módulo da força F (em N) na posição de equilíbrio mostrada na figura.
c) Considere agora que a força F cessa, soltando, portanto, o pêndulo a partir do repouso. Encontre o módulo da velocidade da esfera (em m/s) quando o pêndulo está em sua posição mais baixa (fio na vertical).
d) Calcule a força de tensão do fio sobre a esfera na condição do item (c).