Na figura abaixo temos um cubo de zinco, de aresta igual a , imerso num líquido e ligado ao bloco 2, de massa igual a , através de um fio ideal. Para equilibrar o sistema, atua sobre o bloco 2 uma força constante , paralela ao plano. Num determinado instante, o contato da força é eliminado e, por consequência, a tração no fio ultrapassa o seu valor limite, causando o rompimento deste. No trajeto percorrido pelo bloco 2, após o rompimento do fio, ele atravessa o trecho horizontal , que é a única região que possui atrito, cujo coeficiente vale . Posteriormente, o bloco 2 colide frontalmente e elasticamente com o bloco 3, de massa igual a , que estava em repouso. Após a colisão, o bloco 2 retorna e o bloco 3 segue, subindo a rampa circular de raio igual a .
Sabendo-se que , a massa específica do zinco é igual a e que o comprimento do trecho é , calcule
a) a densidade do líquido no qual está imerso o cubo de zinco;
b) a que distância do ponto A o bloco 2 para, após a colisão com o bloco 3; e
c) o módulo, a direção e o sentido da força que o bloco 3 exerce sobre a rampa circular, no ponto C.