ITA 2025 (2ª fase) — Questão 3

Considere um objeto de massa $m$ que se movimenta sobre uma cunha de massa $M$, inclinação $\alpha$ e coeficiente de atrito $\mu$. A cunha se move horizontalmente para a direita, sob a ação de uma força $\vec{F}$ em uma superfície lisa. Considere que, inicialmente, o sistema se encontra em repouso, com esse objeto no topo da cunha. Sabe-se que o intervalo de tempo que ele leva para chegar ao solo com a cunha em movimento é o triplo do que levaria se a cunha estivesse fixa. Com base nessas informações, calcule, em função de $m$, $M$, $\alpha$, $\mu$ e $g$, a magnitude

a) da aceleração da cunha;

b) da força normal que o plano inclinado faz no objeto;

c) da força $\vec{F}$.