Para que Tony Hawk permaneça em contato com a pista na parte mais alta do loop, a força normal ($N$) deve ser maior ou igual a zero. Isso implica que, na parte mais alta, a força centrípeta necessária para mantê-lo no movimento circular é fornecida unicamente pelo peso ($mg$) quando $N = 0$.

A força centrípeta é dada por: $F_c = \frac{mv^2}{R}$

No ponto mais alto do loop, o peso ($mg$) deve fornecer essa força centrípeta, ou seja: $mg = \frac{mv^2}{R}$

Simplificando a equação (cancelando $m$): $g = \frac{v^2}{R}$

Resolvendo para $v$: $v = \sqrt{gR}$

Substituímos os valores:

• $g = 9,8 \, \text{m/s}^2$ (aceleração da gravidade)
• $R = 2,6 \, \text{m}$ (raio do loop)

$v = \sqrt{9,8 \cdot 2,6}$

$v = \sqrt{25,48} \approx 5,05 \, \text{m/s}$

Resposta:

A menor velocidade $v$ que Tony Hawk pode ter na parte mais alta do loop é aproximadamente 5,05 m/s.

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Você gostaria de mais detalhes ou tem dúvidas? Aqui estão algumas perguntas relacionadas para expandir o entendimento:

1. Como a gravidade influencia o movimento circular em diferentes partes do loop?
2. O que aconteceria se a velocidade fosse menor que $5,05 \, \text{m/s}$ no topo do loop?
3. Como o raio do loop impacta a velocidade mínima necessária?
4. Qual é o efeito da massa do skatista no cálculo?
5. Como podemos calcular a força normal em pontos diferentes do loop?

Dica: Lembre-se de que a velocidade mínima é suficiente apenas no ponto mais alto. Nos outros pontos do loop, é necessária uma velocidade maior para compensar outras forças.