Um sistema mecânico, composto por um corpo de massa M conectado a uma mola, está inicialmente em equilíbrio mecânico e em repouso sobre uma superfície horizontal sem atrito, conforme mostra a figura. Um projétil esférico de massa m é disparado na direção horizontal contra a massa M, provocando um choque perfeitamente inelástico que inicia uma oscilação no sistema.

Dados:

• M = 10 kg;

• m = 2 kg;

• amplitude de oscilação do sistema = 0,4 m; e

• frequência angular = 2 rad/s

A velocidade do projétil antes do choque entre as massas M e m, em m/s, é: