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Rio de Janeiro UFRJ 2007.1 Questão: 6 Física Geral 

A figura 1 a seguir mostra um pêndulo constituído por um fio ideal de comprimento L, com uma extremidade presa a um ponto fixo P, e por uma partícula de massa m presa à outra extremidade. O pêndulo está inicialmente em repouso com o fio esticado na posição horizontal.

Após ter sido abandonado do repouso, o pêndulo desce e colide com outra partícula de massa m, que está em repouso sobre uma superfície lisa, no ponto mais baixo de sua trajetória. No choque, as partículas se grudam de modo que o pêndulo continua seu movimento com as duas presas em sua extremidade, como mostra a figura 2.


Suponha que todo o movimento ocorra em um plano vertical.

a) Calcule, em função de L e do módulo da aceleração da gravidade g, a velocidade da partícula presa à extremidade do pêndulo, imediatamente antes da colisão.

b) Calcule o valor máximo do ângulo θ que o pêndulo faz com a vertical após a colisão.



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