Questões de Física - ITA 2003 | Gabarito e resoluções

(ITA 2003) A figura mostra um carrinho de massa M, com rampa, inicialmente em repouso sobre uma superfície lisa. Sobre a sua superfície inclinada, repousa uma caixa de massa m. Se o coeficiente de atrito entre a rampa e a caixa vale, determine a aceleração máxima com que o carrinho pode se mover para a direita, sem que a caixa escorregue sobre sua superfície inclinada.

(ITA-03) Variações no campo gravitacional na superfície da Terra pode advir de irregularidades na distribuição de sua massa. Considere a Terra como uma esfera de raio R e de densidade ρ, uniforme, com uma cavidade esférica de raio a, inteiramente contida no seu interior. A distância entre os centros O, da Terra, e C, da cavidade, é d, que pode variar de 0 (zero) até R-a, causando, assim, uma variação do campo gravitacional em um ponto P, sobre a superfície da Terra, alinhado com O e C (veja figura). Seja G1 a intensidade do campo gravitacional em P sem a existência da cavidade na Terra, e G2 , a intensidade do campo no mesmo ponto, considerando a existência da cavidade. Então, o valor máximo da variação relativa:  , que se obtém ao deslocar a posição da cavidade, é:  

(ITA 2003) A figura mostra um carrinho de massa M, com rampa, inicialmente em repouso sobre uma superfície lisa. Sobre a sua superfície inclinada, repousa uma caixa de massa m. Se o coeficiente de atrito entre a rampa e a caixa vale, determine a aceleração máxima com que o carrinho pode se mover para a direita, sem que a caixa escorregue sobre sua superfície inclinada.