Um corpo de 3 Kg está preso numa mola que oscila horizontalmente, com a amplitude 4 cm e o período de 2 s . (a) Qual a energia total? (b) Qual a velocidade escalar máxima do corpo?
(a)
, (b)
.
a)
b)
(a)
Passo 1
O enunciado dá um corpo de massa
preso a uma mola que oscila horizontalmente com amplitude
e período
. Queremos:
- A energia mecânica total
do sistema no movimento harmônico simples. - A velocidade escalar máxima
.
Para isso precisamos da constante elástica, que vem de com , e depois usamos
e
Passo 2
Calculamos a frequência angular
a partir do período:
Passo 3
Determinamos a constante da mola
usando
:
Passo 4
Convertendo amplitude para metros,
, e calculando a energia total:
Passo 5
Com a mesma
e
, a velocidade máxima é
Resposta
(a)
(b)
(b)