Imagem de fundo

Uma esfera de raio R possui uma cavidade esférica interna...

Quando necessário, use os seguintes valores para as constantes:


Aceleração local da gravidade g = 10 m/s2. Velocidade da luz no vácuo c = 3,0x 108 m/s.

Constante de gravitação universal G = 6,7 x 10-11 N.m2/kg3.

Massa da Terra MTerra = 6,0 x 1024 kg. Raio da Terra RTerra = 6,4 x 106 m.

Aproximações numéricas: ≈ 7,7. (1+x)n ≈ 1 + nx quando |x| ≪1.

Uma esfera de raio R possui uma cavidade esférica interna de raio R/2 conforme mostra a figura. A cavidade tangencia internamente a esfera no seu ápice A, que está a uma altura H = 15R do ponto S, localizado no solo verticalmente abaixo. Os dois centros de curvatura e o ponto A se encontram na linha dá vertical que passa por S. A esfera é então abandonada de seu repouso em queda livre, atinge o solo em S e inverte seu movimento.


Imagem associada para resolução da questão


Considerando que a distribuição de massa é homogênea na região sólida do objeto e que o coeficiente de restituição da colisão é 0,80, a altura máxima alcançada pelo centro de massa da esfera após a colisão é aproximadamente igual a:


A

7,7R.


B

8,5 R.


C

9,3R.


D

10,1 R.


E

10,9 R.