Um corpo de massa
está ligado a uma mola e executa um MHS com amplitude de 10 cm e com freqüência de
. (a) Calcule a constante k da mola. (b) Determine a posição da partícula em função do tempo e da fase inicial. (c) Calcule a energia cinética média. R- (a)
; (b)
; (c)
;
Passo 1
O enunciado dá um corpo de massa
preso a uma mola que executa MHS com amplitude
e frequência
. Precisamos de:
• (a) constante da mola , usando
e
.
• (b) a posição em função do tempo e da fase inicial
, sabendo que em MHS
.
• (c) a energia cinética média num ciclo, sabendo que a energia total é
e que
.
• (a) constante da mola
• (b) a posição
• (c) a energia cinética média
Passo 2
Calculamos a frequência angular e
:
Passo 3
A solução geral do MHS é
substituindo
e
:
Passo 4
A energia total do oscilador é
Como em média metade dessa energia é cinética,
Resposta
(a)
(b)
(c)
(b)
(c)