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Fuvest 2019 · Segunda fase · Questão 4 · Discursiva

Física · Dinâmica do movimento circular, Energia e suas transformações

Um bloco de massa m = 400 g está encostado em uma mola que foi comprimida de Δx\Delta x = 0,2 m em relação a seu comprimento natural. Em um determinado instante, a mola é solta e o bloco adquire velocidade e percorre uma distância d = 0,5 m sobre uma superfície horizontal com coeficiente de atrito μ\mu = 0,3 e executa um loop de raio R = 0,9 m

Determine

  1. a energia cinética ΔE\Delta E perdida pelo bloco ao longo do percurso de comprimento dd;
  2. as velocidades mínimas va e vbv_a \ e \ v_b que o bloco deve ter, respectivamente, nos pontos A e B, indicados na figura, para conseguir completar o loop;

  3. o menor valor da constante elástica kk da mola para que o bloco complete o loop.

    Note e adote:
    Aceleração da gravidade = 10 m/s2
    Não há atrito entre o bloco e a pista em loop.
    Ignore a resistência do ar.
    A figura é esquemática e não está em escala

Resposta