Lembre-se:
  • Leia atentamente cada questão antes de iniciar a sua resolução.
    A
  • Marque apenas uma opção em cada questão a seguir. Mais de uma opção marcada, significa 0 na questão.
  1. ( 7 pontos) Um bloco oscila harmonicamente, livre da resistência do ar, com uma certa amplitude, pendurado numa mola presa no teto. Ao aumentar sua amplitude de oscilação, pode-se afirmar que:
    a) A constante elástica da mola não se altera, aumentando o período e a velocidade máxima do oscilador.
    2
    R A^2 oscilador.
    c) O período aumenta, a velocidade máxima diminui e a constante elástica da mola não se altera.
    d) O período, a velocidade máxima do oscilador e a constante elástica da mola aumentam.
    e) O período, a velocidade máxima do oscilador e a constante elástica da mola não se alteram.

Passo 1

Beleza, vamos lá! A questão fala sobre um bloco que oscila de forma harmônica, pendurado numa mola. Quando a gente aumenta a amplitude dessa oscilação, precisamos entender como isso afeta o período, a velocidade máxima e a constante elástica da mola. Vamos usar conceitos de Física, mais especificamente de Movimento Harmônico Simples (MHS) e a Lei de Hooke para resolver isso.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que, no Movimento Harmônico Simples, o período $ T $ da oscilação depende apenas da massa $ m $ do bloco e da constante elástica $ k $ da mola, segundo a fórmula:
T
Note que o período não depende da amplitude $ A $. Ou seja, aumentar a amplitude não altera o período da oscilação.

Passo 3

Agora, vamos falar sobre a velocidade máxima $ V_{max} $. A velocidade máxima em um MHS é dada por:
Vmax
Onde $ \omega $ é a frequência angular, que está relacionada ao período pela fórmula:
Vmax = A omega
Como o período $ T $ não muda quando a amplitude $ A $ aumenta, a frequência angular $ \omega $ também permanece a mesma. Portanto, se aumentarmos $ A $, a velocidade máxima $ V_{max} $ aumentará proporcionalmente.

Passo 4

Quanto à constante elástica $ k $ da mola, ela é uma propriedade da mola e depende do material e do comprimento da mola, não da amplitude da oscilação. Assim, aumentar a amplitude não afeta o valor de $ k $.

Passo 5

Resumindo:
  • Período $ T $: Não altera.
  • Velocidade Máxima $ V_{max} $: Aumenta.
  • Constante Elástica $ k $: Não altera.

Resposta

A opção correta é a a): “A constante elástica da mola não se altera, aumentando o período e a velocidade máxima do oscilador.”

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