Um corpo de massa m=40 g está preso a uma mola de constante elástica k=100 N / m. Este sistema é colocado para oscilar e depois imerso num meio cujo coeficiente de atrito viscoso é rho=0,08 kg / s. Qual é o regime de oscilação? (justifique)

Passo 1

Então, a gente tem um problema onde uma massa de 40 gramas está presa a uma mola com constante elástica de 100 N/m. Esse sistema é colocado para oscilar e depois colocado em um meio que oferece atrito viscoso com coeficiente de 0,08 kg/s. A gente precisa descobrir qual é o regime de oscilação desse sistema, ou seja, se ele é subamortecido, criticamente amortecido ou superamortecido.

Passo 2

Primeiro, vamos converter a massa para unidades padrão. Como 1 grama é 0,001 kg, 40 g é igual a 0,04 kg.

Passo 3

Agora, vamos calcular o valor crítico do coeficiente de atrito viscoso, que é dado por $ \rho_c = 2 \sqrt{m k} $. Isso vai nos ajudar a determinar o regime de oscilação.

Passo 4

Substituindo os valores na fórmula:
rhoc = 2 raiz0,04 times 100 = 2 raiz4 = 2 times 2 = 4 , kg/s

Passo 5

Comparando o coeficiente de atrito viscoso dado ($ \rho = 0{,}08 , kg/s rho = 0,08 , kg/s í \rho_c = 4 , kg/s $):
rhoc = 4 , kg/s
Isso significa que o sistema está no regime subamortecido.

Resposta

O sistema está no regime de oscilação subamortecido, pois o coeficiente de atrito viscoso é menor que o valor crítico.

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