(Uerj 2016) Em um pêndulo, um fio de massa desprezível sustenta uma pequena esfera magnetizada de massa igual a 0,01kg. O sistema encontra-se em estado de equilíbrio, com o fio de sustentação em uma direção perpendicular ao solo. Um ímã, ao ser aproximado do sistema, exerce uma força horizontal sobre a esfera, e o pêndulo alcança um novo estado de equilíbrio, com o fio de sustentação formando um ângulo de 45° com a direção inicial.
Admitindo a aceleração da gravidade igual a 10 m/s² , a magnitude dessa força, em newtons, é igual a:
0,1
0,2
1,0
2,0
Gabarito:
0,1
A questão está pedindo o valor da força horizontal que será capaz de equilibrar a esfera que anteriormente estava equilibrada pelo fio na vertical.
A massa da esfera é de 0,01kg. Então o Peso da massa é 0,1N.
A inclinação do fio na situação de equilíbrio 2 é 45º. Assim é possível dizer que a componente vertical da tração é igual à componente horizontal da tração pois cos45º = sen45º.
Sabendo que na vertical P = Tcos(45º) e na horizontal F = Tsen(45º) temos então F = P logo F = 0,1N