Questão
Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro - PUC-RJ
2016
Fase Única
bloco-1-massa-m1-1-0198ac9be93f
Discursiva
O bloco 1, de massa m₁ = 1,0 kg, é lançado horizontalmente com velocidade inicial = 10 m/s em uma pista com um trecho com atrito de comprimento d = 4,0 m. Ele sai deste trecho com velocidade = 6,0 m/s. O bloco 1 sofre então uma colisão totalmente inelástica com o bloco 2, inicialmente em repouso e sustentado por um fio ideal de comprimento L = 1,0 m. O conjunto 1 + 2, logo após a colisão, tem velocidade v₂ = 2,0 m/s e, a partir daí, sobe até uma altura máxima h, como mostrado na figura.

Dado: Aceleração da gravidade = 10 m/s²



a) Faça o diagrama de forças sobre o bloco 1 durante o trajeto na pista com atrito e encontre o coeficiente de atrito cinético do bloco com a pista.

b) Determine a massa m₂ do bloco 2 e encontre a altura máxima h que o conjunto de blocos 1 + 2 atinge.

c) Faça o diagrama de forças sobre o conjunto de blocos 1 + 2 em um momento genérico da subida, quando o ângulo do fio com a vertical é θ.

d) Em um instante tal que cos(θ) = 0,8, encontre o módulo da força de tensão no fio.