ITA 2020 (2ª fase) — Questão 3

Uma mola de constante elástica $k$ é presa a um bloco de massa $m$ sobre um plano inclinado de um ângulo $\alpha$ em relação à horizontal, onde interage entre superfícies um atrito de coeficiente $\mu$. Com o bloco deslocado forçadamente para baixo, a mola é distendida até um comprimento $x = D$ da sua posição $x = 0$, quando livre em seu comprimento natural. A partir do repouso, o bloco é então liberado e se inicia um movimento oscilatório. Pedem-se:

a) As possíveis posições finais $x_f$ de parada do bloco após cessar o movimento oscilatório, em função das grandezas intervenientes.

b) O gráfico da quantidade de movimento $p$ do bloco em função da coordenada $x$, considerando o intervalo de tempo compreendido entre o início do movimento e o instante de sua primeira parada.