Um bloco de 2,0 kg está pendurado na extremidade inferior de uma mola de constante elástica igual a 50 N / m. Pendurado neste bloco há um segundo bloco de massa igual a 0,3 kg. Inicialmente, o sistema está em repouso, porém passará a oscilar assim que o bloco menor for removido. Supondo que o bloco de 300 g seja removido, calcule:
b) a frequência do movimento ( 0.8 Hz )

Passo 1

Então, temos um exercício de física que fala sobre oscilações em um sistema massa-mola. Especificamente, temos um bloco de 2,0 kg pendurado em uma mola com constante elástica de 50 N/m, e há um segundo bloco de 0,3 kg pendurado nesse primeiro bloco. Inicialmente, o sistema está parado, mas quando removemos o bloco de 0,3 kg, o sistema começa a oscilar. Vamos calcular a frequência desse movimento, que deve ser 0,8 Hz. Para isso, vamos usar a teoria das oscilações harmônicas simples.

Passo 2

Primeiro, precisamos entender qual é a massa efetiva que está oscilando. Quando o bloco de 0,3 kg é removido, somente o bloco de 2,0 kg estará pendurado na mola. Então, a massa é 2,0 kg.

Passo 3

A frequência de uma mola em movimento harmônico simples é dada pela fórmula:
f = 12pi raizkm
Aqui, é a constante elástica da mola e é a massa que está oscilando.

Passo 4

Vamos substituir os valores que temos na fórmula. A constante elástica f = 12pi raiz502,0 é 50 N/m e a massa é 2,0 kg.

Passo 5

Primeiro, vamos calcular a razão 502,0 = 25 :
raiz25 = 5
Agora, tiramos a raiz quadrada de 25:

Passo 6

Agora, substituímos de volta na fórmula da frequência:
f = 12pi times 5
Calculando 2pi approx 6,2832 :
f = 56,2832 approx 0,796 , Hz
Então:

Resposta

A frequência do movimento é aproximadamente 0,8 Hz.

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