Questão 3319884

Nas questões de Física, quando necessário, use:

• densidade da água: d = 1⋅10³ kg/m³

• aceleração da gravidade: g = 10 m/s²

• cos 30º = sen 60º = \(\frac{\sqrt{3}}{2}\)

• cos 60º = sen 30º = \(\frac{1}{2}\)

• cos 45º = sen 45º = \(\frac{\sqrt{2}}{2}\)

A partícula 1, no ponto A, sofre uma colisão perfeitamente elástica e faz com que a partícula 2, inicialmente em repouso, percorra, sobre uma superfície, a trajetória ABMCD, conforme figura a seguir.

O trecho BMC é um arco de 90º de uma circunferência de raio R = 1,0 m.

Ao passar sobre o ponto M, a partícula 2 está na iminência de perder o contato com a superfície. A energia mecânica perdida, devido ao atrito, pela partícula 2 ao longo do trecho ABM é exatamente igual à que ela perde no trecho MCD.

No ponto D, a partícula 2 sofre outra colisão, perfeitamente elástica, com a partícula 3, que está em repouso. As partículas 1 e 3 possuem mesma massa, sendo a massa de cada uma delas o dobro da massa da partícula 2.

A velocidade da partícula 1, imediatamente antes da colisão no ponto A, era de 6,0 m/s. A aceleração da gravidade é constante e igual a g. Desprezando a resistência do ar, a velocidade da partícula 3, imediatamente após a colisão no ponto D, em m/s, será igual a