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Uma partícula é abandonada sobre um plano inclinado, a...
Nas questões de Física, quando necessário, use:
• Aceleração da gravidade: g = 10 m/s2;
• sen 19° = cos 71° = 0,3;
• sen 71°= cos 19° = 0,9;
• Velocidade da luz no vácuo: c = 3,0 ⋅ 108 m/s ;
• Constante de Planck: h = 6,6 ⋅ 10-34 J.s;
• 1eV = 1,6 ⋅ 10-19 J;
• Potencial elétrico no infinito: zero.
Uma partícula é abandonada sobre um plano inclinado, a partir do repouso no ponto , de altura , como indicado pela figura (fora de escala). Após descer o plano inclinado, a partícula se move horizontalmente até atingir o ponto . As forças de resistência ao movimento de até são desprezíveis. A partir do ponto , a partícula então cai, livre da ação de resistência do ar, em um poço de profundidade igual a e diâmetro . Ela colide com o chão do fundo do poço e sobe, em uma nova trajetória parabólica até atingir o ponto , o mais alto dessa nova trajetória.
Na colisão com o fundo do poço a partícula perde 50% de sua energia mecânica. Finalmente, do ponto ao ponto , a partícula move-se horizontalmente experimentando atrito com a superfície. Após percorrer a distância entre e , igual a 3h, a partícula atinge o repouso.
Considerando que os pontos e estão na borda do poço, que o coeficiente de atrito dinâmico entre a partícula e o trecho é igual a 0,5 e que durante a colisão com o fundo do poço a partícula não desliza, a razão entre o diâmetro do poço e a altura de onde foi abandonada a partícula, , vale