FÍSICA-MHS

1) Dada a função horária da elongação:

Sabendo que todos os valores se encontram em unidades do SI responda:

a) Qual a amplitude do movimento?

Retirando o valor da equação, com unidades do SI temos:

A=3m

b) Qual a pulsação do movimento?

Retirando o valor da equação, com unidades do SI temos:

c) Qual o período do movimento?

Conhecendo a pulsação e sabendo que:

Igualando os valores:

d) Qual a fase inicial do movimento?

Retirando o valor da equação, com unidades do SI temos:

e) Quando t=2s qual será a elongação do movimento?

Aplicando o valor na equação temos:

 2)Um oscilador harmônico tem sua elongação descrita pela seguinte equação:

Sendo todas as unidades encontradas no SI. Qual a velocidade do movimento nos instantes t=1s, t=4s e t=6s?

Lembrando que a equação utilizada para a velocidade no mhs é:

Utilizando os valores encontrados na equação da elongação teremos:

Substituindo os valores de tempo pedidos temos:

Para t=1s:

Para t=4s:

Para t=6s:

3)Um móvel executa um movimento harmônico simples segundo a seguinte equação: x = 4.cos(π.t + π) – S.I
Determine a amplitude do movimento, a pulsação, a fase inicial, o período e a frequência do movimento.

4)Um bloco é comprimido da sua posição de equilíbrio para outra posição e posteriormente é solto. Considere o sistema bloco-mola livre de forças dissipativas e que o bloco entra em m.h.s com período igual a 4s. Determine a frequência do movimento, a pulsação e a fase inicial.

 

Frequência

f = 1/T
f = 1/4 Hz

Pulsação

w = 2π.f
w = 2.π.(1/4)
w = π/2 rad/s

Fase inicial

x = a.cos(w.t + φ₀)
-3 = 3.cos ([π/2] .0 + φ₀)
Cosφ₀ = -1
φ₀ = arcsen(-1) = 180° = π rad

5)(UNICAMP-SP) Os átomos de carbono têm a propriedade de se ligarem formando materiais muito distintos entre si, como o diamante, o grafite e os diversos polímeros. Há alguns anos foi descoberto um novo arranjo para esses átomos: os nanotubos, cujas paredes são malhas de átomos de carbono. O diâmetro desses tubos é de apenas alguns nanômetros (1nm=10-9m). No ano passado, foi possível montar um sistema no qual um “nanotubo de carbono” fechado nas pontas oscila no interior de um outro nanotubo de diâmetro maior e aberto nas extremidades. As interações entre os dois tubos dão origem a uma força restauradora representada no gráfico. (1nN=10-9N)

a) Encontre, por meio do gráfico, a constante da mola desse oscilador.

6)(MACKENZIE-SP)

Um corpo de 0,50kg oscila, periodicamente, sobre uma reta em torno de um ponto, com sua posição x

em função do tempo, na reta, dada em relação a esse ponto, pela função x = 0,30cosπt. A posição x é medida

em rad/s e t em segundos. Dentre as alternativas, o valor mais próximo da força resultante queem metros, π

age sobre esse corpo, no instante t=1/3s s, é

a) 0,74N                                      

b) 0,82N                                

c) 0,96N                           

d) 1,20N                             

e) 1,48N

Relação fundamental do MHS  —  a= – w2.x  —  quando t=1/3s  —  x=0,3cosπt=0,3cosπ.1/3  —  x=0,3cosπ/3=0,3.1/2  —  x=0,15m  —  x=0,3c0swt  —  w=π  —  a=-w2.x= – π2.0,15  —  π2=10  —  a=1,5m/s2  —  lei fundamental da dinâmica  —  FR=ma  —  FR=0,5.1,5  —  FR=0,75N  —  R- A