Um projétil de massa 2m é disparado horizontalmente, com velocidade de módulo v, conforme indica a figura 1, e se movimenta com essa velocidade até que colide com um pêndulo simples

Gabarito: C

(AFA 2022) Um projétil de massa 2m é disparado horizontalmente, com velocidade de módulo v, conforme indica a figura 1, e se movimenta com essa velocidade até que colide com um pêndulo simples, de comprimento L e massa m, inicialmente em repouso, em uma colisão perfeitamente elástica.

Considere que o projétil tenha sido lançado de uma distância muito próxima do pêndulo e que, após a colisão, esse pêndulo passa a oscilar em movimento harmônico simples, como indica a figura 2, com amplitude A.

Desprezando a ação de forças dissipativas, o período de oscilação desse pêndulo, logo após a colisão, é dado por

1. 2πA²/3v
2. 3πv/4A
3. 3πA/2v
4. 2πA/v

Nas questões de Física, quando necessário, utilize:

• aceleração da gravidade: g = 10 m/s²

• cos 30º = sen 60º = √3/2

• cos 60º = sen 30º = 1/2

• condutividade térmica do vidro: K = 0,8 W/(m·K)

• 1 atm = 1,0·10⁵ N/m2

• constante universal dos gases: R = 8,0 J/(mol·K)

• 1 L = 1 dm³

• 1 cal = 4 J

• calor específico da água: c = 1 cal/(g·ºC)

• velocidade da luz no vácuo: c = 3 x 10⁸ m/s

• constante de Planck: h = 6,6 x 10^–34 J∙s

• carga elementar (e) = 1,6 x 10^–19 C

• 1 A = 10^-10 m