- Um pequeno corpo de
executa um movimento harmônico simples de
de amplitude e período de
.
(a) Se as oscilações são produzidas por uma mola, qual a sua constante elástica? (Halliday 15.3)
(b) Qual o valor máximo da força que atua nele?
(c) Calcule a energia mecânica do sistema.
(d) Determine o valor da velocidade do corpo na origem e no ponto de inversão do movimento.
(a) Se as oscilações são produzidas por uma mola, qual a sua constante elástica? (Halliday 15.3)
(b) Qual o valor máximo da força que atua nele?
(c) Calcule a energia mecânica do sistema.
(d) Determine o valor da velocidade do corpo na origem e no ponto de inversão do movimento.
Passo 1
O enunciado dá um corpo de massa
que faz movimento harmônico simples (MHS) com amplitude
e período
. Vamos usar as fórmulas do MHS para mola ideal:
– relação entre constante elástica , massa
e período
:
– relação entre constante elástica
– força máxima
.
– energia mecânica .
– velocidade máxima (em
) e
no ponto de inversão
.
– energia mecânica
– velocidade máxima
Passo 2
Calcular
e
.
Passo 3
Determinar a força máxima:
Passo 4
Calcular a energia mecânica do sistema:
Passo 5
Velocidades nos pontos pedidos:
– Na origem a velocidade é máxima:
– Na origem
– No ponto de inversão
a velocidade é nula:
Resposta
(a)
(b)
(c)
(d)
(b)
(c)
(d)