Uma esfera de massa igual a 3 kg está amarrada a um fio inextensível e de massa desprezível. A esfera gira com velocidade constante em módulo igual a m/s, formando um cone circular imaginário, conforme a figura abaixo.
O fio permanece esticado durante todo o movimento, fazendo um mesmo ângulo α com a vertical, cuja tangente é . A componente horizontal da tração no fio vale 16 N e é a força centrípeta responsável pelo giro da esfera. O volume do cone imaginário, em cm3, é
Represente as forças que atuam no pêndulo e faça a decomposição da força de tração nas direções vertical e horizontal. Repare que o pêndulo está em equilíbrio vertical (não sobe e não desce), mas no plano horizontal deve haver uma força resultante centrípeta! Obtenha o raio da trajetória e, com a tangente do ângulo, a altura. Tendo a altura e o raio, calcule o volume do cone.