UNESP 2019: Um caminhão de brinquedo move-se em linha reta sobre uma superfície plana

UNESP 2019: Um caminhão de brinquedo move-se em linha reta sobre uma superfície plana e horizontal com velocidade constante. Ele leva cons...

UNESP 2019: Um caminhão de brinquedo move-se em linha reta sobre uma superfície plana e horizontal com velocidade constante.

Ele leva consigo uma pequena esfera de massa m = 600 g presa por um fio ideal vertical de comprimento L = 40 cm a um suporte fixo em sua carroceria.

Em um determinado momento, o caminhão colide inelasticamente com um obstáculo fixo no solo, e a esfera passa a oscilar atingindo o ponto mais alto de sua trajetória quando o fio forma um ângulo θ = 60º em relação à vertical.

Adotando g = 10 m/s²,e desprezando a resistência do ar, calcule:

a) a intensidade da tração no fio, em N, no instante em que a esfera para no ponto mais alto de sua trajetória.

b) a velocidade escalar do caminhão, em m/s, no instante em que ele se choca contra o obstáculo.

QUESTÃO ANTERIOR:
- UNESP 2019: Para se criar truta...

RESOLUÇÃO:
a)

Na posição B, a velocidade é nula e, portanto, a força resultante centrípeta é nula e então:


b) A velocidade escalar do caminhão, imediatamente antes da colisão, é igual à velocidade escalar da esfera no instante da colisão.

Conservação da energia mecânica da esfera entre as posições A e B:

GABARITO:
a) 3,0N
b) 2,0m/s

PRÓXIMA QUESTÃO:
- UNESP 2019: Uma corda elástica, de densidade linear constante μ = 0,125 kg/m, tem uma de suas extremidades presa a um vibrador que oscila com frequência constante.