Um oscilador é forçado por uma força senoidal. A frequência da força aplicada:
Escolha uma opção:
a. precisa ser maior que a frequência natural do oscilador
b. precisa ser menor que a frequência natural do oscilador
c. é independente da frequência natural do oscilador
d. torna-se a frequência natural do oscilador
e. precisa ser igual a frequência natural do oscilador

Passo 1

Vamos dar uma olhada no que foi pedido. A questão fala sobre um oscilador que está sendo forçado por uma força senoidal e quer saber como a frequência dessa força se relaciona com a frequência natural do oscilador. Estamos lidando com o conteúdo de oscilações forçadas e ressonância, e vamos precisar entender como essas frequências interagem para resolver o problema.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é um oscilador forçado. Imagine um pêndulo que, além de oscilar naturalmente com uma certa frequência, está sendo empurrado por alguém que bate no pêndulo em intervalos regulares. Essa força extra que está empurrando o pêndulo tem uma frequência específica.

Passo 3

A frequência com que a força externa está sendo aplicada é chamada de frequência forçada, enquanto a frequência com que o oscilador oscila naturalmente sem essa força é chamada de frequência natural.

Passo 4

Quando a frequência da força aplicada coincide exatamente com a frequência natural do oscilador, ocorre algo especial chamado ressonância. Nesse ponto, as oscilações do oscilador atingem sua amplitude máxima porque a energia está sendo transferida de forma mais eficiente.

Passo 5

Se a frequência da força for diferente da frequência natural, a transferência de energia não é tão eficiente, e a amplitude das oscilações não será tão grande. Portanto, para obter o maior efeito possível, a frequência da força aplicada precisa ser igual à frequência natural do oscilador.

Resposta

A opção correta é:
e. precisa ser igual a frequência natural do oscilador

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