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Comando da Aeronáutica — Diretoria de Ensino · Comando da Aeronáutica 2022

Questão 22 — Física: Movimento Harmônico Simples e Quantidade de Movimento

Física Movimento Harmônico Simples e Quantidade de Movimento

Comando da Aeronáutica — Diretoria de Ensino 2022 Médio

Comando da Aeronáutica · Exame de Admissão aos CFOAV, CFOINT e CFOINF 2023 · Caderno Versão A

Gabarito disponível

Texto-base:
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
• calor específico da água: c = 1 cal/(g·ºC)
• calor latente de fusão do gelo: L_f = 80 cal/g
• temperatura de fusão do gelo: θ_f = 0 ºC
• densidade do gelo: µ_g = 0,92 g/cm³
• densidade da água: µ_A = 1,0 g/cm³

Uma criança, sentada à beira da piscina, brinca com seu carrinho, de controle remoto, sobre uma prancha de madeira que flutua nas águas tranquilas dessa piscina.
Ilustração: criança sentada à beira de uma piscina, com controle remoto, e uma prancha retangular de comprimento L flutuando na água, com extremidades A e B; um carrinho está sobre a prancha, junto à extremidade A.
A prancha tem massa M e comprimento L e inicialmente está em repouso em relação à criança.
A partir de certo instante o carrinho, de massa m, que estava em repouso em relação à prancha, passa a realizar um movimento harmônico simples, em relação a um ponto fixo na terra, indo da extremidade A à extremidade B e, em marcha à ré, da extremidade B à extremidade A, num movimento unidimensional (paralelo à borda de comprimento L).
Considere desprezíveis as dimensões do carrinho em relação ao comprimento da prancha, μ o coeficiente de atrito estático entre as rodinhas do carrinho e a prancha, g o módulo da aceleração da gravidade local e despreze o atrito entre a prancha e a água.
A máxima frequência que o movimento do carrinho poderá ter, sem que o mesmo escorregue, deve ser igual a
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Gabarito: D

Fonte: Gabarito preliminar: Gabarito oficial — Versão A