Um corpo de 60,0g conectado a uma mola com constante 40,0 N/m oscila com amplitude de 4,00 cm em uma superficie horizontal, sem atrito.
Qual é o módulo da maior velocidade do corpo durante a oscilação.
Qual é o módulo da maior velocidade do corpo durante a oscilação.
Passo 1
Beleza, nosso problema é de Oscilação Harmônica Simples (MHS). A questão diz que um corpo de massa 60,0 g está preso a uma mola de constante elástica 40,0 N/m e oscila com amplitude de 4,00 cm numa superfície sem atrito. Precisamos descobrir a velocidade máxima que ele atinge. Para isso vamos usar a fórmula do MHS que liga amplitude, constante da mola e massa.
Passo 2
Antes de tudo, converte unidades pra ficar tudo em SI:
- Massa:
- Amplitude:
Passo 3
Na Oscilação Harmônica Simples, a velocidade no instante
é
onde
(a frequência angular) é
A velocidade máxima acontece quando
, então
Passo 4
Só falta calcular:
Então
Resposta
O módulo da maior velocidade é aproximadamente
.