Questões de Concurso Militar IME 2015 para Aluno - Matemática, Química e Física

                                  

Um corpo de carga positiva, inicialmente em repouso sobre uma rampa plana isolante com atrito, está apoiado em uma mola, comprimindo-a. Após ser liberado, o corpo entra em movimento e atravessa uma região do espaço com diferença de potencial V, sendo acelerado. Para que o corpo chegue ao final da rampa com velocidade nula, a distância d indicada na figura é  

Dados:

• deformação inicial da mola comprimida: x;

• massa do corpo: m;

• carga do corpo: + Q;

• aceleração da gravidade: g;

• coeficiente de atrito dinâmico entre o corpo e a rampa: µ;

• ângulo de inclinação da rampa: θ;

• constante elástica da mola: K. 

Considerações:  

• despreze os efeitos de borda;

• a carga do corpo permanece constante ao longo da trajetória.  

Na Figura 1, o corpo A, constituído de gelo, possui massa m e é solto em uma rampa a uma altura h. Enquanto desliza pela rampa, ele derrete e alcança o plano horizontal com metade da energia mecânica e metade da massa iniciais. Após atingir o plano horizontal, o corpo A se choca, no instante 4T, com o corpo B, de massa m, que foi retirado do repouso através da aplicação da força f(t), cujo gráfico é exibido na Figura 2.

Para que os corpos parem no momento do choque, F deve ser dado por  

Dado:

• aceleração da gravidade: g.

Observações:

• o choque entre os corpos é perfeitamente inelástico;

• o corpo não perde massa ao longo de seu movimento no plano horizontal.