Em seu experimento para medir a constante gravitacional G, H...

Próximas questões
Com base no mesmo assunto
Q1901432 Física
Se necessitar, use os seguintes valores para as constantes:

Aceleração local da gravidade g = 10 m/s2. 1 UA = dTerra−Sol = 150 milhões de quilômetros.
Velocidade da luz no vácuo c = 3,0×108 m/s. 
Em seu experimento para medir a constante gravitacional G, Henry Cavendish utilizou uma balança de torção composta por uma haste leve e longa, de comprimento L, com duas massas m em suas extremidades, suspensa por um fio fixado ao seu centro. Dois objetos de massa M foram aproximados às extremidades da haste, conforme mostra a figura abaixo, de tal forma que a haste sofreu um pequeno ângulo de deflexão ∆φ a partir da posição inicial de repouso, e foi medida a distância b entre os centros das massas m e M mais próximos. Quando torcido de um ˆângulo φ, o fio gera um torque restaurador τ = −κφ. Determine a expressão aproximada de G, em termos dos parâmetros do sistema. 
Imagem associada para resolução da questão
Alternativas

Gabarito comentado

Confira o gabarito comentado por um dos nossos professores

Clique para visualizar este gabarito

Visualize o gabarito desta questão clicando no botão abaixo

Comentários

Veja os comentários dos nossos alunos

A soma dos momentos deve ser 0, logo:

-k.delta phi + Fg'.L = 0

-k.delta phi + Fg.cos delta phi.L = 0

G.M.m/b^2 . cos delta phi.L = k.delta phi

G = b^2.k.delta phi/L.M.m (o cosseno de delta phi some porque o enunciado diz que o ângulo é pequeno. Dessa forma, poderíamos considerar cos delta phi como cos 0, que é igual a 1).

ALTERNATIVA C

Clique para visualizar este comentário

Visualize os comentários desta questão clicando no botão abaixo