A velocidade crítica de uma bola se movendo em um círculo vertical refere -se à velocidade mínima necessária no ponto mais alto do círculo para garantir que a bola complete o caminho circular sem cair .

Aqui está um colapso do conceito:

* Forças agindo na bola: Quando uma bola se move em um círculo vertical, as forças que atuam nela são a gravidade (para baixo) e a tensão na corda (em direção ao centro do círculo).
* no ponto mais alto: No ponto mais alto, a tensão na corda é mínima e a gravidade está agindo diretamente para baixo. Se a velocidade estiver muito baixa, a força centrípeta necessária para manter a bola em movimento em círculo não será suficiente e a bola cairá.
* Velocidade crítica: A velocidade crítica é a velocidade na qual a força centrípeta fornecida pela tensão na corda é igual ao peso da bola. Isso significa que a bola mal manterá seu caminho circular.

Fórmula para velocidade crítica:

A velocidade crítica (VC) pode ser calculada usando a seguinte fórmula:

Vc =√ (gr)

onde:

* g =aceleração devido à gravidade (aproximadamente 9,8 m/s²)
* r =raio do círculo

Significado da velocidade crítica:

Compreender a velocidade crítica é crucial em cenários como:

* balançando uma bola em uma corda: Se a velocidade da bola cair abaixo da velocidade crítica, ela cairá do caminho circular.
* Rollercoaster Design: O design das montanhas -russas leva em consideração a velocidade crítica para garantir que os carros permaneçam na pista.

Nota importante: A velocidade crítica é a velocidade mínima necessária no ponto mais alto. A bola pode ter velocidades mais altas em outros pontos do círculo.