Ex.1: Um bloco cuja massa m é 453 g está preso a uma mola cuja constante elástica k é 56 N / m. O bloco é deslocado em uma superfície sem atrito por uma distância x=14 cm a partir da posição de equilíbrio em x=0 e liberado, sem velocidade inicial, no instante t=0.
Determine a amplitude das oscilações.

Passo 1

O bloco de massa m = 0,453 kg está fixo a uma mola de constante elástica k = 56 N/m. Ele é deslocado de x0 = 0,14 m da posição de equilíbrio e liberado em t = 0 com velocidade inicial v0 = 0. Como não há atrito, o movimento é um movimento harmônico simples (MHS). Para resolver, vamos precisar da frequência angular omega e da fórmula da amplitude em MHS.

Passo 2

A frequência angular omega no sistema mola-massa em MHS é dada por
omega = raizkm
Substituindo os valores:
omega = raiz560,453 approx 11,11 rad/s

Passo 3

Em MHS, a amplitude A relaciona as condições iniciais por
A = raizx0^2 + l(v0omegar)^2
Como v0 = 0, isso vira
A = raiz(0,14)^2 + 0 = 0,14 m

Resposta

0,14 m

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