Duas esferas, A e B, de mesma massa e de dimensões desprezíveis, estão inicialmente em repouso nas posições indicadas na figura.
Após ser abandonada de uma altura h, a esfera A, presa por um fio ideal a um ponto fixo O, desce em movimento circular acelerado e colide frontalmente com a esfera B, que está apoiada sobre um suporte fixo no ponto mais baixo da trajetória da esfera A. Após a colisão, as esferas permanecem unidas e, juntas, se aproximam de um sensor S, situado à altura 0,20 m que, se for tocado, fará disparar um alarme sonoro e luminoso ligado a ele.
Desprezando os atritos e a resistência do ar, qual o menor valor da altura h, em metros, capaz de fazer o conjunto formado por ambas as esferas tocar o sensor S?
42% dos alunos do Fisiquei acertaram esta questão.
Separe o problema em três etapas: conservação de energia na descida de A, conservação da quantidade de movimento na colisão e conservação de energia na subida das esferas até o sensor S!