afa 2023 · Questão 22/52

Questão 22

FísicaFácil

Nas questões de Física, quando necessário, utilize: aceleração da gravidade: $g = 10 m/s^2$ $\cos 30^\circ = \sin 60^\circ = \frac{\sqrt{3}}{2}$ $\cos 60^\circ = \sin 30^\circ = \frac{1}{2}$ calor específico da água: $c = 1 cal/(g-°C)$ calor latente de fusão do gelo: $Lf = 80 cal/g$ temperatura de fusão do gelo: $θf = 0 °C$ densidade do gelo: $μg = 0,92 g/cm³$ densidade da água: $μa = 1,0 g/cm³$

Uma criança, sentada à beira da piscina, brinca com seu carrinho, de controle remoto, sobre uma prancha de madeira que flutua nas águas tranquilas dessa piscina.

A prancha tem massa M e comprimento L e inicialmente está em repouso em relação à criança.

A partir de certo instante o carrinho, de massa m, que estava em repouso em relação à prancha, passa a realizar um movimento harmônico simples, em relação a um ponto fixo na terra, indo da extremidade A à extremidade B e, em marcha à ré, da extremidade B à extremidade A, num movimento unidimensional (paralelo à borda de comprimento L).

Considere desprezíveis as dimensões do carrinho em relação ao comprimento da prancha, μ o coeficiente de atrito estático entre as rodinhas do carrinho e a prancha, g o módulo da aceleração da gravidade local e despreze o atrito entre a prancha e a água.

A máxima frequência que o movimento do carrinho poderá ter, sem que o mesmo escorregue, deve ser igual a