Mestre Panda - Prepara-te para os Exames Nacionais

Dificuldade: fácil

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Na Figura 5 (que não se encontra à escala), está representado um carrinho de brincar, de massa $m$, que é largado da posição A, sobre um plano inclinado. O carrinho desce esse plano, passa nas posições B e C e inverte o sentido do movimento na posição D.

Admita que a intensidade da resultante das forças dissipativas que atuam no carrinho se mantém constante nos percursos entre as posições A e B e entre as posições C e D.

Entre as posições B e C, as forças dissipativas que atuam no carrinho são desprezáveis.

Considere que o carrinho pode ser representado pelo seu centro de massa (modelo da partícula material).

Questão:

Considere o movimento do carrinho na descida do plano inclinado, a partir da posição A. Se a altura $h$ for $40 \mathrm{~cm}$, o carrinho atingirá a posição B com velocidade de módulo $2,0 \mathrm{~m} \mathrm{~s}^{-1}$.

Considere um referencial $\mathrm{O} x$ coincidente com a trajetória do carrinho, com origem na posição A e com o sentido do movimento.

Determine a componente escalar da aceleração, $a_{x}$, do carrinho, segundo o eixo $\mathrm{O} x$, no seu movimento entre as posições A e B.

Utilize as equações do movimento $x(t)$ e $v(t)$.

Apresente todas as etapas de resolução, explicitando todos os cálculos efetuados.

Fonte: Exame - 2019, Época especial

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