Pedrinho e Carlinhos são garotos de massas iguais a 48 kg cada um e estão inicialmente sentados, em repouso, sobre uma gangorra constituída de uma tábua homogênea articulada em seu ponto médio, no ponto O. Próxima a Carlinhos, há uma pedra de massa M que mantém a gangorra em equilíbrio na horizontal, como representado na figura 1.
Quando Carlinhos empurra a pedra para o chão, a gangorra gira e permanece em equilíbrio na posição final, representada na figura 2, com as crianças em repouso nas mesmas posições em que estavam inicialmente.
Calcule o valor da relação VP /VC, sendo VP e VC os módulos das velocidades escalares médias de Pedrinho e de Carlinhos, respectivamente, em seus movimentos entre as posições inicial e final. Em seguida, calcule o valor da massa M, em kg.
Na figura 1, as forças que agem na gangorra são:
Como a barra está em equilíbrio, pode-se escrever em relação ao ponto "O" que:
Quando a pedra cai, a velocidade angular média de Pedrinho (p) tem o mesmo valor da velocidade angular média de Carlinhos (
c), pois os dois giram em torno do mesmo ponto "O".
Como, , tem-se: