Looping

 

 

Para que um corpo consiga dar a volta completa num looping, é necessário que apresente um valor mínimo de velocidade.

A seguir é apresentado um esquema das forças a considerar num looping em três situações distintas: no topo, na base e numa posição genérica.

Considerando desprezável o atrito e a resistência do ar, pode-se aplicar a Lei da Conservação da Energia para calcular a velocidade mínima que um corpo deve apresentar, em cada uma destas posições, para conseguir dar a volta ao looping.

 

No topo

No topo, a reacção normal tem o mesmo sentido que o peso. A força resultante só vai ter componente normal, pelo que:

E como as forças existentes são o peso e a reacção normal obtêm-se:

Mas como neste ponto Rn=0 a velocidade mínima vai ser:

 

Assim a velocidade mínima para não se cair no topo é de

Na base

Na base também existe uma velocidade mínima para que o carrinho faça o looping. Esta velocidade também pode ser calculada através da Lei da Conservação da Energia.

 

Assim se pode concluir que quanto maior for o raio do percurso, maior terá que ser a velocidade mínima para que o carrinho faça o looping.

No entanto, existem várias condições para que um carrinho ou simplesmente um outro objecto faça o looping.

Nas situações seguintes podemos verificar as diferentes condições:

 



 

Na situação 1 podemos verificar que o objecto descreve totalmente a trajectória circular do looping, uma vez que o raio que apresenta é menor que o raio da segunda situação.

 

Na situação 2, o objecto não finaliza a sua trajectória devido ao raio elevado da pista e por isso este cai.

 

Em ambas as situações a única variável é o raio da pista.

 

 

 

Nas seguintes situações podemos observar a variação de outros aspectos sem ser o raio, tais como a altura da pista e o local onde é abandonado o objecto.

Para finalizar, vamos demonstrar tudo isto que foi referido anteriormente com o vídeo seguinte:

 

 

Trabalho realizado por:

Paula Rocha n:16 12ºA

Renata Pinto n:22 12ºA

Tiago Branco n:24 12ºA

João Pardinhas n:25 12ºA