AOL1 - Vibrações Mecânicas

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Pergunta 1 -- /1
Corpos rígidos apresentam momentos de inércia distintos. Se, em um corpo, o eixo de rotação é alterado, o momento 
de inércia também se altera, devido ao fato de a distância do centro de massa ao eixo de rotação ser modificada. O 
momento de inércia é importante para a exatidão nos cálculos do movimento oscilatório.
Considerando um cilindro reto de raio 18 cm e altura 1 m, girando em torno do eixo perpendicular ao plano da base, e 
sabendo que sua massa é de 60 kg, pode-se encontrar para ele um momento de inércia, para um ponto que gira sobre 
a extremidade do seu raio de:
60 kg.m².
0,88 kg.m².
1 kg. m².
0,13 kg.m².
Resposta correta0,97kg.m².
Pergunta 2 -- /1
Um corpo que apresenta um movimento circular ou semicircular pode ser considerado um corpo de movimento 
oscilatório. Um pêndulo matemático é um oscilador que realiza movimentos de semicírculo cujo raio é o comprimento 
do fio. O movimento do pêndulo ocorre em relação a um ponto fixo, onde o corpo tende a girar em seu entorno, 
transformando a energia potencial em torque. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre o torque de um pêndulo físico, analise as afirmativas a 
seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).
I. ( ) O torque é uma grandeza física que depende diretamente do produto entre o momento de inércia e a aceleração 
angular.
II. ( ) O torque é máximo quando o pêndulo se encontra no ponto mais baixo da trajetória de oscilação.
III. ( ) O torque representa a potência dissipada em um movimento oscilatório,
IV. ( ) O torque depende da massa do objeto em oscilação e de sua aceleração angular.
V. ( ) O torque representa a conversão de energia cinética, adquirida pela aplicação da força externa, em movimento 
angular. 
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
Resposta corretaV, F, F, V, F. 
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V, F, F, F, V. 
F, V, V, V, V. 
F, V, V, F, F. 
V, F, V, V, F. 
Pergunta 3 -- /1
A frequência de oscilação corresponde ao número de vezes que um corpo oscilante passa pelo ponto de equilíbrio da 
oscilação, no intervalo de 1 segundo. Essa frequência é expressa em Hertz, em que é uma unidade que corresponde a 
um por segundo, ou seja: 1Hz = 1 s-1’.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre pêndulo físico, pode-se afirmar que:
 a frequência de uma barra cilíndrica e delgada de cobre oscilando é 
f equals 1 over πL square root of r g end root 
a frequência de uma barra cilíndrica e delgada de cobre oscilando é 
f equals 12 over πL square root of r g end root
a frequência de uma barra cilíndrica e delgada de cobre oscilando é 
f equals 3 over πL square root of 3 r g end root
Resposta correta
a frequência de uma barra cilíndrica e delgada de cobre oscilando é 
f equals 1 over πL square root of 3 r g end root
a frequência de uma barra cilíndrica e delgada de cobre oscilando é 
f equals 3 over πL square root of r g end root
 .
Pergunta 4 -- /1
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O pêndulo físico possui seu torque expresso em função do seu momento de inércia e de sua aceleração angular. 
Dessa forma, corpos de geometrias distintas possuem torques distintos, e corpos que oscilam em frequências 
distintas, também possuem torques distintos. Uma das grandezas mais importantes em momentos oscilatórios é a 
frequência natural de oscilação , pois através dessa medição é possível estimar a frequência de oscilação e o seu 
período.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre a oscilação de um corpo rígido, analise as asserções a 
seguir e a relação proposta entre elas:
I. O torque de um pêndulo físico é diretamente proporcional não só à massa do objeto oscilante, mas também à 
frequência natural de oscilação.
Porque:
II. A massa e a frequência natural estão no denominador da equação de descrição do torque, realizando um produto.
A seguir, assinale a alternativa correta:
Resposta corretaAs asserções I e II são proposições falsas.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
A asserção I é uma proposição verdadeira e a II é uma proposição falsa.
Pergunta 5 -- /1
Um corpo rígido, quando descreve um movimento giratório, apresenta uma grandeza de cunho importante para 
descrição do movimento: o momento de inércia. O momento de inércia depende de como o corpo gira em torno do 
ponto fixo, ou seja, depende da posição deste corpo fixo, se ele está em seu centro de inércia ou deslocado.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre o momento de inércia, analise as asserções a seguir e 
a relação proposta entre elas.
I. Quando alterada a distância do ponto fixo onde se coloca o eixo de rotação ao ponto de observação, o momento de 
inércia também se altera.
Porque:
II. O momento de inércia é diretamente dependente do quadrado da posição do eixo de rotação em relação ao corpo.
A seguir, assinale a alternativa correta:
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As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
Resposta corretaAs asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
As asserções I e II são proposições falsas.
A asserção I é uma proposição verdadeira e a II é uma proposição falsa.
Pergunta 6 -- /1
A frequência natural de um objeto oscilante é representada pela velocidade angular deste corpo, pois essa representa 
a velocidade com a qual o objeto altera a sua trajetória em torno do ponto fixo.Quanto maior for a velocidade angular, 
maior será a frequência de oscilação do movimento e mais curto será o período.
Considerando um cano metálico cilíndrico, delgado e oco, oscilando, preso por uma das extremidades a um ponto fixo 
para promover a oscilação, pode-se determinar a sua velocidade angular, em função de seu comprimento, pela 
equação:
omega equals 1 over L square root of r g end root
omega equals 3 over L square root of r g end root
omega equals 4 over L square root of r g end root
Resposta corretaomega equals 2 over L square root of 3 r g end root
omega equals 2 over L square root of 12 r g end root
Pergunta 7 -- /1
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Considere um corpo oscilando quando, de repente, um observador tira uma fotografia da oscilação. Na fotografia, o 
observador percebe que o corpo está fazendo um ângulo de 60° com a vertical e determina que seu torque 
restaurador é de - 60 J. A massa desse corpo é de 0,5 kg e a gravidade local tem valor de 10,0 m/s². Com essas 
informações, e com a equação de torque restaurador, o observador tentou estimar a distância do centro de massa do 
corpo ao eixo de rotação.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre pêndulo físico, pode-se afirmar que o valor aproximado 
encontrado pelo observador é:
6,93cm.
693 cm.
Resposta correta1386 cm.
13,86 cm.
12,00 cm.
Pergunta 8 -- /1
Um corpo rígido, quando se locomove realizando movimento oscilatório, apresenta uma dinâmica. Essa dinâmica não 
é descrita por seu centro de massa, mas por seu momento de inércia, que se diversifica a partir do ponto de 
observação do corpo, e também do ponto onde o corpo está fixado ao eixo fixo de rotação.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre potência de um pêndulo físico, analise as afirmativas a 
seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).
I. ( ) A potência fornecida pela força externa sobre um corpo rígido oscilante é nula quando a força externa é nula.
II. ( ) A potência fornecida pela força externa é nula.
III. ( ) Um corpo que gira em torno do seu eixo de massa possui momento de inércia nulo.
IV. ( ) Um corpo que gira possui momentos de inércia distintos para o posicionamento dos eixos em relação ao corpo.
V. ( ) Um corpo pode ter torque e girar, mesmo tendo potência nula.
Agora assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
V, F, V, V, F. 
V, V, V, F, F. 
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V, F, F, F, V. 
F, V, V, V, V. 
Resposta corretaV, F, F, V, F. 
Pergunta 9 -- /1
O torque é uma importante informação, pois representa o processo de conversão de energia potencial do oscilador em 
energia cinética, e vice-versa. Em suma, o torque representa a quantidade de energia necessária para realizar o 
movimento determinado.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre pêndulo físico, analise as asserções a seguir e a 
relação proposta entre elas.
I. Pode-se afirmar que um corpo rígido apresenta um momento de inércia igual a 56,25 kg.m².
Porque:
II. Esse corpo oscila com uma aceleração de 32 rad/s², sob um torque de 1800J.
A seguir, assinale a alternativa correta:
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
A asserção I é uma proposição verdadeira e a II é uma proposição falsa.
Resposta corretaAs asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.
As asserções I e II são proposições falsas.
Pergunta 10 -- /1
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Um dos movimentos mais importantes no mundo da física mecânica é o movimento oscilatório ou vibratório. Esse tipo 
de movimento está presente em todo o mundo real. Quando um sistema é projetado, para construir, por exemplo, um 
prédio ou um motor, tal movimento deve ser considerado.
O estudo das oscilações ajudou a entender muitas tragédias ocorridas em edifícios, embarcações, automóveis, entre 
outros exemplos. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre movimento oscilatório e movimento 
circular, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.
I. Os movimentos oscilatórios e os movimentos vibratórios são idênticos.
Porque:
II. São movimentos periódicos que passam pela mesma posição, sempre no mesmo intervalo de tempo.
A seguir, assinale a alternativa correta:
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
As asserções I e II são proposições falsas.
Resposta corretaA asserção I é uma proposição verdadeira e a II é uma proposição falsa.