Exercícios Resolvidos de Oscilador Linear Massa-Mola

Halliday e Resnick, Fundamentos de Física, Volume 2, 8ª edição, Cap 15, pp 106-7

Uma pedra de 50,0   g   está oscilando na extremidade inferior de uma mola vertical. Se a maior velocidade da pedra é 15,0 cm/s e o período é de 0,500 s , determine:

(a) a constante elástica da mola

(b) a amplitude do movimento

(c) a frequência da oscilação.

Passo 1

a)

Usando o período, podemos descobrir a frequência angular:

ω = 2 π T = 2 π 0,5 = 4 π

Assim, usando a relação:

ω 2 = k m k = m ω 2 = 50.10 - 3 . 4 π 2 = 7,89   N / m

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

b)

Se a velocidade máxima da pedra é dada por:

v m á s x = ω A

Como já sabemos ω :

A = v m á x ω = 15.10 - 2 4 π = 1,19.10 - 2 m = 1,19 c m

Passo 3

c)

A frequência linear será dada por:

f = 1 T = 1 0,5 = 2 H z

Resposta

a)

7,89   N / m

b)

1,19 c m

c)

f = 2 H z

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