Questão 17 ITA 2026 · Vestibular 2026 · 1ª fase: Ondulatória e acústica

Quando e se necessário, use: \(g=10\) m/s²; \(\sqrt{2}\approx1{,}4\); \(\sqrt{3}\approx1{,}7\); \(\sqrt{5}\approx2{,}2\); \(\sqrt{7}\approx2{,}6\).

Considere um pêndulo simples, com um fio ideal de comprimento \(\ell\) sob ação da gravidade de aceleração \(g\), e um sistema massa–mola na horizontal, com uma mola de comprimento natural \(x_0\) e uma massa que desliza sobre uma superfície lisa, conforme a figura. Ambos os corpos, o do pêndulo e o do sistema massa–mola, possuem a mesma massa. No instante inicial, o pêndulo é solto do repouso a partir de um pequeno ângulo \(\theta\) com a vertical, enquanto a massa do sistema massa–mola é solta também do repouso a partir de uma posição \(x_1\), em que a mola se encontra comprimida. As duas massas colidem quando a mola atinge seu comprimento natural e quando o pêndulo está na vertical. Nesse instante, elas possuem a mesma velocidade.