UFPR 2020 — questão 28 de Física

Enunciado em texto

Um objeto de massa m constante está situado no topo de um plano inclinado sem atrito, de ângulo de inclinação $\theta$, conforme mostra a figura ao lado. O objeto está inicialmente em repouso, a uma altura H da base do plano inclinado, e pode ser considerado uma partícula, tendo em conta as dimensões envolvidas. Num dado instante, ele é solto e desce o plano inclinado, chegando à sua base num instante posterior. Durante o movimento, o objeto não fica sujeito a nenhum tipo de atrito e as observações são feitas por um referencial inercial. No local, a aceleração gravitacional vale, em módulo, g.

[Figura: um plano inclinado em forma de triângulo retângulo, com o lado vertical à esquerda e a rampa descendo para a direita. Um bloquinho de massa $m$ está no topo, à esquerda. A altura do lado vertical está cotada como $H$. O ângulo $\theta$ está marcado no vértice inferior direito, entre a rampa e a base horizontal.]

Levando em consideração os dados apresentados, assinale a alternativa que corresponde ao valor do módulo da quantidade de movimento (momento linear) $Q$ que o objeto de massa m adquire ao chegar à base do plano inclinado.

A) $Q = m\sqrt{2gH}$.

B) $Q = \sqrt{2mgH}$.

C) $Q = m\sqrt{2gH\,\text{tg}\,\theta}$.

D) $Q = m\sqrt{2gH\,\text{sen}\,\theta}$.

E) $Q = \sqrt{2mgH\cos\theta}$.

(Enunciado e figura: Processo Seletivo UFPR 2020, 1ª fase (Conhecimentos Gerais) — Universidade Federal do Paraná, NC-UFPR.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Federal do Paraná (UFPR) e ao seu Núcleo de Concursos (NC-UFPR).