Um pêndulo cônico é formado por um fio de massa desprezível e comprimento L = 1,25 m, que suporta uma massa m = 0,5 kg na sua extremidade inferior. A extremidade superior do fio é presa ao teto, conforme ilustra a figura abaixo. Quando o pêndulo oscila, a massa m executa um movimento circular uniforme num plano horizontal, e o ângulo que o fio forma com a vertical é 60°.
Qual é a velocidade angular da massa?
70% dos alunos do Fisiquei acertaram esta questão.
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! Veja o triângulo que se forma na figura para obter o raio da trajetória em função do comprimento do fio.