A3 - Ocilações

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Lista de exercícios – Física 2 
Oscilações 
1) Um corpo de 0,8 𝑘𝑔 está preso a uma certa mola de constante 
elástica 𝑘 = 400 𝑁/𝑚. Calcule a frequência e o período do movimento do corpo 
quando for ligeiramente deslocado da posição de equilíbrio. 
 
2) Um corpo de 2,0 𝑘𝑔 está preso a uma mola, horizontalmente. A 
constante elástica da mola é 𝑘 = 196 𝑁/𝑚. O corpo, inicialmente, está a 5 𝑐𝑚 de 
distância da posição de equilíbrio e é solto no instante 𝑡 = 0. 
a) Calcular a frequência angular, a frequência e o período do 
movimento. 
b) Obter a equação de 𝑥 em função do tempo. 
 
3) Um corpo com 2,0 𝑘𝑔 de massa oscila preso a uma certa mola de 
constante elástica igual a 𝑘 = 40 𝑁/𝑚. O corpo tem a velocidade de 25 𝑐𝑚/𝑠 
quando está na posição de equilíbrio. 
a) Qual a energia total do sistema oscilante? 
b) Qual a amplitude do movimento? 
 
4) Um relógio de pêndulo é calibrado de modo a manter exato o 
período de oscilação com 𝜑0 = 10°. Se a amplitude das oscilações diminuir e 
ficar muito pequena, o relógio irá atrasar ou adiantar? (justifique) Qual o valor do 
atraso ou adiantamento em um dia? 
 
5) Uma partícula de massa 𝑚 parte de uma posição 𝑥 = +25 𝑐𝑚 com 
uma velocidade inicial 𝑣0 = +50 𝑐𝑚/𝑠 e oscila em torno da posição de equilíbrio 
em 𝑥 = 0, com o período de 1,5 𝑠.Determinar as equações 
a) Da posição em função do tempo. 
b) Da velocidade em função do tempo. 
c) Da aceleração em função do tempo. 
 
 
6) Uma partícula descreve um círculo com o raio de 40 𝑐𝑚 e 
velocidade constante de 80 𝑐𝑚/𝑠. Calcular 
a) A frequência do movimento; 
b) O período do movimento; 
c) Dar a equação da componente 𝑥 da posição da partícula em função 
do tempo, admitindo que inicialmente 𝑥 seja positivo. 
 
7) Um corpo de 3 𝑘𝑔 oscila com amplitude de 8 𝑐𝑚 sob a ação de uma 
certa mola. A aceleração máxima é 3,5 𝑚/𝑠2. Calcular a energia total do sistema. 
 
 
 
 
 
 
Algumas respostas 
1) 3,56 𝐻𝑧, 0,281 𝑠 
2) 9,90 𝑟𝑎𝑑/𝑠, 1,58 𝐻𝑧, 0,633 𝑠, 𝑥 = (5 𝑐𝑚) cos(9,90 𝑠−1 𝑡) 
3) 0,0625 𝐽, 5,59 𝑐𝑚 
4) Adiantar, 2,74 𝑚𝑖𝑛 
5) a) 𝑥(𝑡) = 0,277𝑚 cos(4𝜋𝑡/3 − 0,445); b) 𝑣(𝑡) = −1,16𝑚/𝑠 cos(4𝜋𝑡/3 −
0,445); c) 𝑎(𝑡) = −4,86 𝑚/𝑠2 cos(4𝜋𝑡/3 − 0,445) 
6) a) 32 Hz, b) 3,1 s, c) x(t)=40 cm cos(2t)