Um bloco de
conectado a uma mola de constante elástica de
está livre para oscilar sobre uma superfície horizontal sem atrito. O bloco é deslocado
da sua posicão de equilíbrio e, então, é solto do repouso:
(a) Ache o período do seu movimento.
(b) Determine a velocidade máxima do bloco.
© Qual é a aceleração máxima do bloco?
(d) Escreva a posição, a velocidade e a aceleração em função do tempo.
(a) Ache o período do seu movimento.
(b) Determine a velocidade máxima do bloco.
© Qual é a aceleração máxima do bloco?
(d) Escreva a posição, a velocidade e a aceleração em função do tempo.
Passo 1
Beleza, vamos resumir a parada:
– Temos um bloco de massa preso a uma mola de constante elástica
.
– Ele é puxado da posição de equilíbrio e solto a partir do repouso.
Conteúdo que vamos aplicar: movimento harmônico simples (MHS) de mola, com as fórmulas
– Temos um bloco de massa
– Ele é puxado
Conteúdo que vamos aplicar: movimento harmônico simples (MHS) de mola, com as fórmulas
-
para o período; -
para a frequência angular; -
e ; - as funções
, e .
Passo 2
Calcular o período
.
Teoria: em MHS de mola, o período é
Teoria: em MHS de mola, o período é
Substituindo
e
:
Passo 3
Achar a velocidade máxima
.
Primeiro, frequência angular :
Primeiro, frequência angular
Em MHS,
. Então:
Passo 4
Determinar a aceleração máxima
.
Na teoria, . Usando
:
Na teoria,
Passo 5
Escrever
,
e
.
Como no instante o bloco está na posição de amplitude
e parado (
), o ângulo de fase é
. Logo:
Como no instante
Resposta
(a)
(b)
©
(d)
(b)
©
(d)