A figura abaixo mostra as curvas x t   obtidas em três experimentos fazendo um certo sistema bloco mola oscilar em um movimento harmônico simples. Pode-se dizer que:

( a ) Em t   =   0 , a velocidade do bloco no experimento 1 é maior que no experimento 2 e maior que no experimento 3 , sendo a velocidade do bloco nula no experimento 3 .

( b )   A frequência angular do sistema nos três experimentos é diferente.

( c ) Em t = 0 , a energia potencial da mola no experimento 3 é maior que a energia potencial nos experimentos 1 e 2 , sendo a energia potencial no experimento 1 menor que no experimento 2 .

( d ) A energia cinética máxima do bloco no experimento 1 é maior que no experimento 3 , mas é menor que no experimento 2 .

( e ) Em t   =   0 , a energia cinética do bloco no experimento 3 é maior que no experimento 2 .

Passo 1

Essa é uma questão de analise gráfica, que precisamos apenas saber que a velocidade é derivada da posição.

E que a em um mhs a energia mecânica irá se conservar e que a energia potencial é dada por

U = 1 2 k x 2

Passo 2

Analisando o gráfico vemos que a onda um é a que possui maior amplitude de movimento, assim ela possui a maior energia potencial. Assim, pela conservação de energia ela também possui a maior energia cinética. O que elimina a alternativa d

Agora, vamos olhar a velocidade no instante de tempo t = 0 ,   fazendo a derivada adas curvas nesse ponto vemos que a maior derivada será da curva 1 ( pois está mais inclinada), depois será a da curva dois e a da curva três está quase paralela com o eixo horizontal, ou seja, quase nula.

Assim, vemos que a alternativa correta é a letra a   e conseguimos eliminas as alternativas c   e e , pois sabemos que quanto maior a velocidade maior será a energia cinética.

Passo 3

Para verificar a alternativa ( b ) , temos que analisar o período das ondas, para ver se ele se altera, pois

ω = 2 . π T

Pelo gráfico é possível ver que as curvas se cortam nos mesmos lugares, assim, vemos que elas possuem o mesmo período então possuem o mesmo ω .

Confirmando que essa alternativa é falsa.

Resposta

Alternativa a

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