O equipamento de fisioterapia ilustrado abaixo é utilizado para recuperação de lesões no joelho. Sentado na prancha, que é um plano inclinado, o paciente empurra com o pé a plataforma, resultando numa compressão da mola. Após fazer este movimento, relaxa a musculatura, deixando que a mola empurre a perna de volta à posição inicial. Para ajustar o ângulo !$ (θ) !$ de inclinação ideal do plano, em relação à horizontal, para um paciente em função da massa deste, o profissional realiza a seguinte sequência de passos:
1. Inicialmente comprime-se a mola, de constante elástica 8,4.102 N/m, em 20 cm, e coloca-se na plataforma um corpo de prova com 1/5 da massa do paciente, que serve para simular a massa e a resistência equivalentes da perna;
2. Solta-se a mola, observando-se o movimento do corpo, enquanto a mola se descomprime e para em sua posição inicial; e
3. O ângulo !$ θ !$ ideal é alcançado quando a mola consegue retornar à sua posição inicial, sem deixar que o corpo perca o contato com a plataforma.
(Dados: considere a aceleração da gravidade igual a 10 m/s2 e despreze as forças dissipativas.)
Consultando a tabela trigonométrica fornecida e considerando o plano inclinado liso e a mola ideal, pode-se concluir que o ângulo !$ θ !$ ajustado para um paciente de 100 kg de massa vale, em graus,
