Mestre Panda - Prepara-te para os Exames Nacionais

Dificuldade: fácil

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Um carrinho, sem qualquer meio de propulsão, move-se na pista representada na Figura 2 (que não está à escala). Largado sobre a pista, de uma posição adequada, o carrinho passa sucessivamente nas posições A, B, C e D, percorrendo a parte circular da pista (loop), de raio $12 \mathrm{~cm}$.

Admita que o carrinho pode ser representado pelo seu centro de massa (modelo da partícula material) e que a base da pista (onde se encontram as posições B e D) é o nível de referência da energia potencial gravítica.

Questão:

Para que o carrinho percorra a parte circular da pista (loop), deve passar pela posição $\mathbf{C}$ com uma velocidade mínima de módulo $1,1 \mathrm{~m} \mathrm{~s}^{-1}$.

Admita que, entre a posição em que o carrinho é largado e a posição C, é dissipada 5,0% da energia mecânica inicial do sistema carrinho + Terra.

Calcule a altura mínima a que o carrinho deve ser largado, sobre a pista.

Apresente todas as etapas de resolução.

Fonte: Exame - 2018, Época especial

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