Uma partícula é abandonada sobre um plano inclinado, a part...

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Q829258 Física

Na questão de Física, quando necessário, use:

• Aceleração da gravidade: g = 10 m/s2 ;

• sen 19° = cos 71° = 0,3;

• sen 71°= cos 19° = 0,9;

• Velocidade da luz no vácuo: c = 3,0 ⋅ 10 m/s 8 ;

• Constante de Planck: h = 6,6 ⋅10-34 J.s;

• 1eV = 1,6 ⋅10-19 J;

• Potencial elétrico no infinito: zero.

Uma partícula é abandonada sobre um plano inclinado, a partir do repouso no ponto A, de altura h, como indicado pela figura (fora de escala). Após descer o plano inclinado, a partícula se move horizontalmente até atingir o ponto B. As forças de resistência ao movimento de A até B são desprezíveis. A partir do ponto B, a partícula então cai, livre da ação de resistência do ar, em um poço de profundidade igual a 3h e diâmetro x. Ela colide com o chão do fundo do poço e sobe, em uma nova trajetória parabólica até atingir o ponto C, o mais alto dessa nova trajetória.

Na colisão com o fundo do poço a partícula perde 50% de sua energia mecânica. Finalmente, do ponto C ao ponto D, a partícula move-se horizontalmente experimentando atrito com a superfície. Após percorrer a distância entre C e D, igual a 3h, a partícula atinge o repouso.


Imagem associada para resolução da questão


Considerando que os pontos B e C estão na borda do poço, que o coeficiente de atrito dinâmico entre a partícula e o trecho Imagem associada para resolução da questão é igual a 0,5 e que durante a colisão com o fundo do poço a partícula não desliza, a razão entre o diâmetro do poço e a altura de onde foi abandonada a partícula, x/h , vale

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