Como identificar os vetores de força de um pêndulo: exemplo resolvido

RKA22JL - Olá! Tudo bem com você? Você vai assistir agora a mais uma aula de ciências da natureza. E, nesta aula, vamos resolver um exemplo que tem como objetivo identificar os vetores que representam as forças atuando sobre um pêndulo. Aqui, nós temos uma bola presa a uma corda que oscila em um círculo horizontal com velocidade constante, conforme mostrado abaixo. A corda forma um ângulo teta (θ) com a horizontal. Sabendo disso, quais vetores mostram todas as forças atuando sobre a bola? Pause este vídeo e veja se você consegue descobrir isso. Ok. Vamos resolver isso juntos aqui agora. Essa bola está presa ao barbante e, no momento, está pendurada, e acho que é justo dizer que estamos em algum tipo de planeta, não é? Se estamos em algum tipo de planeta, definitivamente, teremos a força da gravidade atuando na bola. Deixe-me desenhar esse vetor aqui. Eu estou representando a força da gravidade aqui. Digamos que se pareça com isso. Eu vou representar o módulo dessa força com “F” maiúsculo e com um “g” minúsculo aqui. Agora, o que está impedindo a bola de acelerar para baixo? E, também, o que mantém essa bola nesse movimento circular uniforme? A resposta para ambas as perguntas é a tensão na corda. Lembre-se de que a tensão é uma força de tração. A corda está puxando essa bola. Podemos dizer que a força de tensão está atuando desse jeito que eu estou representando. Agora, apenas com isso, construímos um diagrama de corpo livre e podemos responder imediatamente à pergunta: quais são as forças que estão agindo sobre a bola? Quais os vetores que mostram isso? Repare que, dentre todas as alternativas, a única opção que mostra isso é essa aqui. Talvez, você possa dizer o seguinte: “Espere um pouco, não há algum tipo de força centrípeta que mantém a bola em um círculo, que impede a bola de ir direto para fora? E não há algum tipo de força que anula a força da gravidade?” A resposta para essas perguntas é sim, de fato, há. Mas essas são apenas componentes da tensão. Podemos representar essas componentes. Temos aqui a componente “x” da tensão, que podemos chamar de "Ftx", que, inclusive, é nossa força centrípeta, ou que o módulo da componente “x” da tensão é igual ao módulo de nossa força centrípeta. Também temos aqui a componente “y” de nossa tensão. É a componente “y” de nossa tensão que anula a força da gravidade, então, temos aqui essa componente, que tem um módulo “Fty”. E “Fty” possui um módulo igual ao módulo da força da gravidade. Enfim, já respondemos à nossa pergunta. Eu fiz uma discussão maior para ter uma melhor ideia do que está acontecendo. Eu espero que você tenha compreendido tudo direitinho. Aproveitando o momento, eu quero deixar para você um grande abraço e dizer que encontro você na próxima. Então, até lá!