EsPCEx 2020/2021 — questão 27 de Física

Enunciado em texto

O desenho abaixo mostra um semicírculo associado a uma rampa, em que um objeto puntiforme de massa m, é lançado do ponto X e que inicialmente descreve uma trajetória circular de raio R e centro em O.

Se o módulo da força resultante quando o objeto passa em Y é $\sqrt5\,mg$, sendo a distância de Y até a superfície horizontal igual ao valor do raio R, então a altura máxima ($h_{max}$) que ele atinge na rampa é:

DADOS: Despreze as forças dissipativas. Considere g a aceleração da gravidade.

[Figura: um semicírculo vertical de raio R e centro O, aberto para a esquerda. O objeto é lançado no ponto X, no topo, percorre o semicírculo pela direita, passando por Y, na altura do centro (a R do chão), chega ao ponto mais baixo e sobe uma rampa reta à esquerda até a altura máxima $h_{max}$. Desenho ilustrativo – fora de escala.]

(A) 2R

(B) $R\sqrt2$

(C) 5R

(D) 3R

(E) $R\sqrt3$

(Enunciado e figura: EsPCEx — Concurso de Admissão 2020/2021, 1º dia, Modelo A.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Escola Preparatória de Cadetes do Exército (EsPCEx), do Exército Brasileiro.