ITA 2013 — Questão 23

Num plano horizontal $x \times y$, um projétil de massa $m$ é lançado com velocidade $\mathbf{v}$, na direção $\theta$ com o eixo $x$, contra o centro de massa de uma barra rígida, homogênea, de comprimento $L$ e massa $M$, que se encontra inicialmente em repouso a uma distância $D$ de uma parede, conforme a figura. Após uma primeira colisão elástica com a barra, o projétil retrocede e colide elasticamente com a parede. Desprezando qualquer atrito, determine o intervalo de valores de $\theta$ para que ocorra uma segunda colisão com a barra, e também o tempo decorrido entre esta e a anterior na parede.