Exercícios Resolvidos de Pêndulos Simples

Halliday e Resnick, Fundamentos de Física, Volume 2, 8ª edição, Cap 15, pp 111-75.

Qual a frequência de um pêndulo simples de 2,0   m de comprimento:

  1. Em uma sala.
  2. Em um elevador acelerando pra cima a 2,0   m / s 2 .
  3. Em queda livre.

Passo 1

Bom, única coisa que você vai precisar pensar é na aceleração resultante a qual o pêndulo esta submetido.

a)

Em uma sala, apenas existe a aceleração da gravidade. Assim:

T = 2 π l g = 2 π . 2 10 = 2,81   s

f = 1 T = 1 2,81 = 0,356   H z

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

b)

Quando o elevador acelera pra cima, o pêndulo sofre uma aceleração extra pra baixo de mesmo valor.

Assim:

T = 2 π l g + a = 2 π 2 10 + 2 = 2,56   s

f = 1 T = 1 2,56 = 0,391   H z

Aqui você poderia se perguntar: mas como o elevador tá acelerando pra cima, eu não deveria subtrair essa aceleração da gravidade? E a resposta é... NÃO. Por que não? Porque quando o elevador tá fazendo força pra cima, o pêndulo tá fazendo uma força de reação pra baixo.

É só você se imaginar no elevador: quando ele começa a subir não dá impressão de que você fica mais pesadx? É isso.

Passo 3

c)

Quando o móvel está em queda livre, o fio do pêndulo fica frouxo. (é o mesmo efeito que acontece com nossos pés, que tendem a se desprenderem do chão).

Assim, não podemos calcular a frequência nesse caso.

Resposta

a)

0,356   H z

b)

0,391   H z

c)

Não podemos calcular nesse caso.

Esse conteúdo é exclusivo para cadastrados.

Cadastre-se grátis no maior portal de exatas do Brasil!

Relaxa, não vamos publicar nada no seu nome.

  • Resumões direto ao ponto
    Resumões
    direto ao ponto
  • Exercícios resolvidos passo a passo
    Exercícios resolvidos
    passo a passo
  • Videoaulas incríveis
    Videoaulas
    incríveis
  • Aulões Salva-Vidas
    Aulões
    Salva-Vidas