A velocidade máxima atingida por uma massa de um pêndulo é
, com um período de oscilação de 2 segundos. Se a massa é solta a partir de um deslocamento inicial de 0,02 [ m ], encontre (a) a amplitude do movimento, (b) a velocidade inicial, © a aceleração máxima e (d) o ângulo de fase.
Passo 1
Beleza, então o enunciado é:
“Um pêndulo tem velocidade máxima e período
. A massa é solta de um deslocamento inicial
. A gente precisa achar:
(a) a amplitude ,
(b) a velocidade inicial ,
© a aceleração máxima ,
(d) o ângulo de fase .
“Um pêndulo tem velocidade máxima
(a) a amplitude
(b) a velocidade inicial
© a aceleração máxima
(d) o ângulo de fase
Conteúdo: Movimento Harmônico Simples (SHM). Vamos usar as fórmulas
-
-
-
e -
.
Passo 2
Calcular a frequência angular
.
Pelo período :
Pelo período
Passo 3
Encontrar a amplitude
usando
.
Passo 4
Determinar o ângulo de fase
usando a condição em
:
Logo
Passo 5
Calcular a velocidade inicial
. Da expressão
em
:
Como
,
Passo 6
Aceleração máxima
em SHM é
Resposta
(a)
(b)
©
(d)
(b)
©
(d)