Dissertativa 5 - Física - IME 2012

A figura apresenta um carrinho que se desloca a uma velocidade constante de 5 m/s para a direita em relação a um observador que está no solo. Sobre o carrinho encontra-se um conjunto formado por um plano inclinado de 30º, uma mola comprimida inicialmente de 10 cm e uma pequena bola apoiada em sua extremidade. A bola é liberada e se desprende do conjunto na posição em que a mola deixa de ser comprimida. Considerando que a mola permaneça não comprimida após a liberação da bola, devido a um dispositivo mecânico, determine:
a) o vetor momento linear da bola em relação ao solo no momento em que se desprende do conjunto;
b) a distância entre a bola e a extremidade da mola quando a bola atinge a altura máxima.
Dados:
• Constante elástica da mola: $k=100N·m^{-1}$
• Massa da bola: 200g
• Aceleração da gravidade: $g=10 m·s^{-2}$

Observação:
A massa do carrinho é muito maior que a massa da bola.