(Funrei-MG) A Suspensão de um automóvel contém, entre outras peças, molas e amortecedor. Estes últimos são necessários porque, sem eles, o carro, a cada solavanco, vibraria durante muito tempo, devido à ação restauradora das molas. Suponha que um automóvel de massa igual a 1800 kg possui em cada roda uma mola de constante elástica igual a
. Se os amortecedores não funcionassem, o carro oscilaria para cima e para baixo com uma frequência angular em radianos por segundo, igual a:
a) 0,25
b) 1,25
c) 0,5
d) 1,0
e) 2,0
a) 0,25
b) 1,25
c) 0,5
d) 1,0
e) 2,0
Passo 1
O enunciado dá um automóvel de massa m = 1800 kg sustentado por quatro molas, cada uma com constante elástica k = 450 N/m, sem amortecedores. Precisamos encontrar a frequência angular
da oscilação vertical. O conteúdo envolve Oscilador Harmônico Simples (mola–massa) e usaremos a constante elástica equivalente e a fórmula
.
Passo 2
Como as quatro molas estão em paralelo (cada uma suportando parte do peso do carro), a constante elástica equivalente é a soma das constantes individuais.
Passo 3
Para um sistema massa–mola sem amortecimento, a frequência angular é dada por
. Substituindo os valores: