Dissertativa 2 - 2ª Fase - Dia 2 - IME 2015

Um corpo com massa m, inicialmente em repouso sobre uma superfície horizontal e preso a uma mola de constante elástica k, representado na figura, recebe um impulso I, para a direita, dando início a um Movimento Harmônico Simples (MHS). Inicialmente não existe atrito entre o corpo e a superfície horizontal devido à presença de um lubrificante. Contudo, após 1000 ciclos do MHS, o lubrificante perde eficiência e passa a existir atrito constante entre o corpo e a superfície horizontal. Diante do exposto, determine:

a) a máxima amplitude de oscilação;

b) o módulo da aceleração máxima;

c) a máxima energia potencial elástica;

d) a distância total percorrida pelo corpo até que este pare definitivamente.

Dados:

• massa do corpo: m = 2 kg;

• impulso aplicado ao corpo: I = 4 kg∙m/s;

• constante elástica da mola: k = 8 N/m;

• coeficiente de atrito: μ = 0,1;

• aceleração da gravidade: g = 10 m/s².

Observação:

• a massa da mola é desprezível em relação à massa do corpo.