Questão 16 - 1ª Fase - ITA 2027

Em um parque de diversões, uma plataforma horizontal gira em torno de um eixo vertical fixo com velocidade angular constante $\omega$. Sobre a plataforma, a uma distância $R=2,0 m$ do eixo, encontra-se um pequeno bloco de massa $m$ em repouso em relação à plataforma. O coeficiente de atrito estático entre o bloco e a plataforma é ${\mu }_e=0,40$. Um pêndulo simples, de comprimento $\mathcal{l}=1,0 m$, está pendurado em um suporte fixo à plataforma, também a uma distância $R$ do eixo e permanece em equilíbrio em relação à plataforma.

Considerando $g=10 m/s^2$, e que $\omega$ é aumentada lentamente a partir do repouso, analise as seguintes afirmativas:

1. O bloco começa a deslizar quando $\omega =\sqrt{2} rad/s$.
2. No referencial da plataforma, o pêndulo está em equilíbrio sob a ação do peso, da tração e da força centrífuga, fazendo um ângulo $\alpha$ com a vertical tal qual que $tg \alpha ={\omega }^2 R/g$.
3. No referencial do solo, a resultante entre a tração e o peso não é nula, dirigida horizontalmente para o eixo de rotação, fornecendo a força centrípeta da massa pendular.
4. Quando $\omega =1,0 rad/s$, o bloco ainda está em repouso em relação à plataforma, e o ângulo do pêndulo com a vertical é tal que $tg \alpha =0,2$.

Estão corretas apenas as afirmativas