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UNIRG (ACCESS) 2022-1

Paraíso Q. 028

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Um pêndulo, constituído por um fio ideal de comprimento L e uma esfera de dimensões desprezíveis de massa m, tem seu ponto de suspensão fixo no ponto O, conforme ilustrado pela figura a seguir.
\begin{center}
\end{center}
Inicialmente, o fio se encontra esticado na horizontal, mas com tensão nula, e a esfera está no ponto A. A esfera é abandonada a partir do repouso de modo que ela começa a descrever um movimento circular de raio L. Ao atingir o ponto mais baixo de sua trajetória, o que ocorre quando o fio está na vertical, o ponto médio do fio encontra um obstáculo que está situado na reta vertical que passa pelo ponto O. A partir desse instante, a esfera passa a descrever um movimento circular de raio L/2, como indica a figura. Suponha que o pêndulo se mova sempre no mesmo plano vertical e seja g o módulo da aceleração da gravidade.
No instante em que a esfera atinge o ponto B, que está no mesmo plano horizontal que o obstáculo, o valor da tensão no fio vale
\begin{multicols}{4}
\begin{enumerate}[label=(\Alph*)]
\item 1 mg.
\item 2 mg.
\item 3 mg.
\item 4 mg.
\end{enumerate}
\end{multicols}
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