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Questão 19

UNESP 2017
Física

(UNESP - 2017 - 2ª fase)

Pedrinho e Carlinhos são garotos de massas iguais a 48 kg cada um e estão inicialmente sentados, em repouso, sobre uma gangorra constituída de uma tábua homogênea articulada em seu ponto médio, no ponto O. Próxima a Carlinhos, há uma pedra de massa M que mantém a gangorra em equilíbrio na horizontal, como representado na figura 1.

Quando Carlinhos empurra a pedra para o chão, a gangorra gira e permanece em equilíbrio na posição final, representada na figura 2, com as crianças em repouso nas mesmas posições em que estavam inicialmente.

Calcule o valor da relação VP/VC, sendo VP e VC os módulos das velocidades escalares médias de Pedrinho e de Carlinhos, respectivamente, em seus movimentos entre as posições inicial e final. Em seguida, calcule o valor da massa M, em kg.

Gabarito:

Resolução:

Como em um mesmo tempo ambos os garotos sofrem uma mesma variação de angulo em relação ao chão, suas velocidades angulares são iguais. Lembrando que a velocidade escalar é dada pelo velocidade angular vezes o raio de rotação, temos:

frac{Vp}{Vc} = frac{omega Rp}{omega Rc}

frac{Vp}{Vc} = frac{3}{2} = 1,5

Descobrindo a massa da pedra:

P_{p}.3 - P.1,2 - P_{v}.2 = 0

P_{p}.3= P.1,2 + P_{v}.2

48.3= P.1,2 + 48.2

P = frac{48}{1,2}

P = 40 kg

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