Capítulo 15

Prévia do material em texto

Halliday & Resnick 
Gravitação, Ondas e Termodinâmica 
www.grupogen.com.br 
http://gen-io.grupogen.com.br 
Fundamentos de Física 
Volume 2 
O GEN-IO | GEN – Informação Online é o repositório de material 
suplementar dos livros dessas editoras 
 
www.grupogen.com.br 
http://gen-io.grupogen.com.br 
O GEN | Grupo Editorial Nacional reúne as editoras Guanabara Koogan, Santos, Roca, AC Farmacêutica, 
LTC, Forense, Método, EPU, Atlas e Forense Universitária 
Halliday/Resnick/Walker 
Fundamentos de Física 10a edição 
Testes em PowerPoint 
 
 
Capítulo 15 Oscilações 
Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida 
www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br 
Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 
15.2.1. O objeto A está preso a uma mola ideal A e está descrevendo um 
movimento harmônico simples. O objeto B está preso a uma mola 
ideal B e está descrevendo um movimento harmônico simples. O 
período e a amplitude do movimento do objeto B são duas vezes 
maiores que os valores correspondentes do movimento do objeto A. 
Qual é a relação entre as velocidades máximas dos dois objetos? 
 
a) A velocidade máxima de B é quatro vezes maior que a de A. 
 
b) A velocidade máxima de B é duas vezes maior que a de A. 
 
c) As velocidades máximas de A e B são iguais. 
 
d) A velocidade máxima de A é duas vezes maior que a de B. 
 
e) A velocidade máxima de A é quatro vezes maior que a de B. 
Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida 
www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br 
Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 
15.2.1. O objeto A está preso a uma mola ideal A e está descrevendo um 
movimento harmônico simples. O objeto B está preso a uma mola 
ideal B e está descrevendo um movimento harmônico simples. O 
período e a amplitude do movimento do objeto B são duas vezes 
maiores que os valores correspondentes do movimento do objeto A. 
Qual é a relação entre as velocidades máximas dos dois objetos? 
 
a) A velocidade máxima de B é quatro vezes maior que a de A. 
 
b) A velocidade máxima de B é duas vezes maior que a de A. 
 
c) As velocidades máximas de A e B são iguais. 
 
d) A velocidade máxima de A é duas vezes maior que a de B. 
 
e) A velocidade máxima de A é quatro vezes maior que a de B. 
Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida 
www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br 
Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 
15.2.2. Uma bola de aço está pendurada em uma mola ideal vertical e 
descreve um movimento harmônico simples com uma amplitude 
de 0,157 m e uma frequência angular de  rad/s. Qual das 
expressões abaixo representa a aceleração da bola, em m/s2, em 
função do tempo? 
 
a) a = 1,55 cos(t) 
 
b) a = 1,55 cos2(t) 
 
c) a = 0,157 cos(t) 
 
d) a = 0,493 cos2(t) 
 
e) a = 0,493 cos(t) 
Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida 
www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br 
Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 
15.2.2. Uma bola de aço está pendurada em uma mola ideal vertical e 
descreve um movimento harmônico simples com uma amplitude 
de 0,157 m e uma frequência angular de  rad/s. Qual das 
expressões abaixo representa a aceleração da bola, em m/s2, em 
função do tempo? 
 
a) a = 1,55 cos(t) 
 
b) a = 1,55 cos2(t) 
 
c) a = 0,157 cos(t) 
 
d) a = 0,493 cos2(t) 
 
e) a = 0,493 cos(t) 
Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida 
www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br 
Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 
15.2.3. Uma bola de aço está pendurada em uma mola ideal vertical e 
descreve um movimento harmônico simples com um período T. No 
instante inicial, a bola está na posição de máximo deslocamento, A, 
em relação à posição de equilíbrio. Em que fração do período a bola 
terá um deslocamento correspondente a 0,75A? 
 
a) 0,33T 
 
b) 0,25T 
 
c) 0,19T 
 
d) 0,15T 
 
e) 0,12T 
Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida 
www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br 
Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 
15.2.3. Uma bola de aço está pendurada em uma mola ideal vertical e 
descreve um movimento harmônico simples com um período T. No 
instante inicial, a bola está na posição de máximo deslocamento, A, 
em relação à posição de equilíbrio. Em que fração do período a bola 
terá um deslocamento correspondente a 0,75A? 
 
a) 0,33T 
 
b) 0,25T 
 
c) 0,19T 
 
d) 0,15T 
 
e) 0,12T 
Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida 
www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br 
Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 
15.3.1. Uma mola está pendurada verticalmente em um suporte fixo. Quando um 
objeto de massa m é pendurado na extremidade inferior da mola, a mola sofre 
um alongamento y. Quando um objeto de massa 2m é pendurado, a mola sofre 
um alongamento 2y. Quando o objeto é puxado ligeiramente para baixo e 
liberado, passa a descrever um movimento harmônico simples de período T. Este 
arranjo é usado para medir a aceleração da gravidade, g. Expresse g em termos 
dos parâmetros mencionados. 
 
a) g = 4myT2 
 
b) g = 4myT2 
 
c) g = 2yT2 
 
d) g = 4yT2 
 
e) g = myT2 
Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida 
www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br 
Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 
15.3.1. Uma mola está pendurada verticalmente em um suporte fixo. Quando um 
objeto de massa m é pendurado na extremidade inferior da mola, a mola sofre 
um alongamento y. Quando um objeto de massa 2m é pendurado, a mola sofre 
um alongamento 2y. Quando o objeto é puxado ligeiramente para baixo e 
liberado, passa a descrever um movimento harmônico simples de período T. Este 
arranjo é usado para medir a aceleração da gravidade, g. Expresse g em termos 
dos parâmetros mencionados. 
 
a) g = 4myT2 
 
b) g = 4myT2 
 
c) g = 2yT2 
 
d) g = 4yT2 
 
e) g = myT2 
Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida 
www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br 
Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 
15.3.2. Uma mola está pendurada verticalmente em um suporte fixo. Quando um 
objeto de massa m é pendurado na extremidade inferior da mola, a mola sofre 
um alongamento y. Quando um objeto de massa 2m é pendurado, a mola sofre 
um alongamento 2y. Uma segunda mola, igual à primeira, é pendurada na 
extremidade livre da primeira mola. Se o objeto de massa 2m é pendurado na 
extremidade inferior da segunda mola, qual é o deslocamento da extremidade 
inferior da segunda mola em relação à posição que ocupava antes que o objeto 
fosse pendurado? Suponha que a massa das molas é desprezível com 
comparação com m. 
 
a) y/2 
 
b) y 
 
c) 3y/2 
 
d) 2y 
 
e) 4y 
Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida 
www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br 
Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 
15.3.2. Uma mola está pendurada verticalmente em um suporte fixo. Quando um 
objeto de massa m é pendurado na extremidade inferior da mola, a mola sofre 
um alongamento y. Quando um objeto de massa 2m é pendurado, a mola sofre 
um alongamento 2y. Uma segunda mola, igual à primeira, é pendurada na 
extremidade livre da primeira mola. Se o objeto de massa 2m é pendurado na 
extremidade inferior da segunda mola, qual é o deslocamento da extremidadeinferior da segunda mola em relação à posição que ocupava antes que o objeto 
fosse pendurado? Suponha que a massa das molas é desprezível com 
comparação com m. 
 
a) y/2 
 
b) y 
 
c) 3y/2 
 
d) 2y 
 
e) 4y 
Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida 
www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br 
Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 
15.3.3. Uma mola está pendurada verticalmente em um suporte fixo. Quando um objeto de 
massa m é pendurado na extremidade inferior da mola, a mola sofre um alongamento y. 
Quando um objeto de massa 2m é pendurado, a mola sofre um alongamento 2y. Uma 
segunda mola, igual à primeira, é pendurada no mesmo suporte, como mostra a figura, e 
um bloco de madeira é pendurado na extremidade inferior das duas molas. Se o objeto de 
massa 2m é pendurado no meio do bloco, qual é o deslocamento do bloco em relação à 
posição que ocupava antes que o objeto fosse pendurado? Suponha que a massa das 
molas e do bloco é desprezível em comparação com m. 
 
 
a) y/2 
 
b) y 
 
c) 3y/2 
 
d) 2y 
 
e) 4y 
Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida 
www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br 
Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 
15.3.3. Uma mola está pendurada verticalmente em um suporte fixo. Quando um objeto de 
massa m é pendurado na extremidade inferior da mola, a mola sofre um alongamento y. 
Quando um objeto de massa 2m é pendurado, a mola sofre um alongamento 2y. Uma 
segunda mola, igual à primeira, é pendurada no mesmo suporte, como mostra a figura, e 
um bloco de madeira é pendurado na extremidade inferior das duas molas. Se o objeto de 
massa 2m é pendurado no meio do bloco, qual é o deslocamento do bloco em relação à 
posição que ocupava antes que o objeto fosse pendurado? Suponha que a massa das 
molas e do bloco é desprezível em comparação com m. 
 
 
a) y/2 
 
b) y 
 
c) 3y/2 
 
d) 2y 
 
e) 4y 
Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida 
www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br 
Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 
15.3.4. Quando um objeto de massa m é pendurado na extremidade inferior de uma 
mola pendurada em um suporte fixo, a mola sofre um alongamento y. Quando 
um objeto de massa 2m é pendurado, a mola sofre um alongamento 2y. A 
mesma mola é introduzida no sistema de polias mostrado na figura, no qual 
objetos de massa m estão presos às duas extremidades da mola. Qual é o 
alongamento da mola nessa situação? Expresse a resposta em termos do 
alongamento original y. 
 
a) y/2 
 
b) y 
 
c) 3y/2 
 
d) 2y 
 
e) 4y 
Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida 
www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br 
Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 
15.3.4. Quando um objeto de massa m é pendurado na extremidade inferior de uma 
mola pendurada em um suporte fixo, a mola sofre um alongamento y. Quando 
um objeto de massa 2m é pendurado, a mola sofre um alongamento 2y. A 
mesma mola é introduzida no sistema de polias mostrado na figura, no qual 
objetos de massa m estão presos às duas extremidades da mola. Qual é o 
alongamento da mola nessa situação? Expresse a resposta em termos do 
alongamento original y. 
 
a) y/2 
 
b) y 
 
c) 3y/2 
 
d) 2y 
 
e) 4y 
Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida 
www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br 
Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 
15.3.5. Uma mola ideal é pendurada verticalmente em um instrumento que indica a 
força que está sendo exercida sobre ele. Um objeto é pendurado na extremidade 
inferior da mola e depois de algum tempo fica em repouso, com o instrumento 
indicando um valor W que é igual à soma do peso da mola com o peso do 
objeto. Quando o objeto é deslocado para baixo de uma pequena distância e 
liberado, passa a descrever um movimento harmônico. Qual é o valor indicado 
pelo instrumento nos primeiros ciclos de oscilação do objeto? 
 
a) Um valor constante menor que W. 
 
b) Um valor que varia entre W e +W. 
 
c) Um valor que varia entre 0 e W. 
 
d) Um valor que varia entre 0 e 2W. 
 
e) Um valor que varia entre W e 2W. 
Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida 
www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br 
Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 
15.3.5. Uma mola ideal é pendurada verticalmente em um instrumento que indica a 
força que está sendo exercida sobre ele. Um objeto é pendurado na extremidade 
inferior da mola e depois de algum tempo fica em repouso, com o instrumento 
indicando um valor W que é igual à soma do peso da mola com o peso do 
objeto. Quando o objeto é deslocado para baixo de uma pequena distância e 
liberado, passa a descrever um movimento harmônico. Qual é o valor indicado 
pelo instrumento nos primeiros ciclos de oscilação do objeto? 
 
a) Um valor constante menor que W. 
 
b) Um valor que varia entre W e +W. 
 
c) Um valor que varia entre 0 e W. 
 
d) Um valor que varia entre 0 e 2W. 
 
e) Um valor que varia entre W e 2W. 
Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida 
www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br 
Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 
15.3.6. Um bloco de massa m está suspenso verticalmente por uma 
mola. Se a massa do bloco é aumentada para 2m, o que acontece 
com a frequência de oscilação? 
 
a) A frequência dobra de valor. 
 
b) A frequência diminui para metade do valor original. 
 
c) A frequência é dividida por 
 
d) A frequência é multiplicada por 
 
e) A frequência permanece a mesma. 
2.
2.
Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida 
www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br 
Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 
15.3.6. Um bloco de massa m está suspenso verticalmente por uma 
mola. Se a massa do bloco é aumentada para 2m, o que acontece 
com a frequência de oscilação? 
 
a) A frequência dobra de valor. 
 
b) A frequência diminui para metade do valor original. 
 
c) A frequência é dividida por 
 
d) A frequência é multiplicada por 
 
e) A frequência permanece a mesma. 
2.
2.
Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida 
www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br 
Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 
15.3.7. Considere o sistema de bloco e molas da figura. Na superfície da 
Terra, a frequência natural do sistema é . Quando o sistema é 
transportado para o espaço interestelar, o que acontece com a frequência 
natural? 
 
 
 
a) A frequência natural permanece a mesma. 
 
b) A frequência é menor que . 
 
c) A frequência é maior que . 
 
d) A frequência é 0, ou seja, o sistema não oscila. 
 
e) A frequência varia entre um valor maior que  e um valor menor 
 que . 
Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida 
www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br 
Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 
15.3.7. Considere o sistema de bloco e molas da figura. Na superfície da 
Terra, a frequência natural do sistema é . Quando o sistema é 
transportado para o espaço interestelar, o que acontece com a frequência 
natural? 
 
 
 
a) A frequência natural permanece a mesma. 
 
b) A frequência é menor que . 
 
c) A frequência é maior que . 
 
d) A frequência é 0, ou seja, o sistema não oscila. 
 
e) A frequência varia entre um valor maior que e um valor menor 
 que . 
Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida 
www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br 
Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 
15.3.8. O gráfico mostra o movimento oscilatório de três molas diferentes 
presas a objetos de mesma massa. Qual das molas tem menor 
constante elástica? 
 
a) A mola 1. 
 
b) A mola 2. 
 
c) A mola 3. 
 
d) As molas 2 e 3, 
 empatadas. 
 
e) As três molas têm a 
 mesma constante elástica. 
Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida 
www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br 
Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 
15.3.8. O gráfico mostra o movimento oscilatório de três molas diferentes 
presas a objetos de mesma massa. Qual das molas tem menor 
constante elástica? 
 
a) A mola 1. 
 
b) A mola 2. 
 
c) A mola 3. 
 
d) As molas 2 e 3, 
 empatadas. 
 
e) As três molas têm a 
 mesma constante elástica. 
Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida 
www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br 
Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 
15.4.1. Uma mola ideal está pendurada verticalmente em um suporte fixo. Quando um 
objeto de massa m é pendurado na extremidade livre da mola, a mola sofre um 
alongamento y. Quando o objeto é levantado uma distância A << y, qual das 
afirmações a seguir, a respeito da energia potencial total do sistema, é verdadeira? 
 
a) A energia potencial do sistema é zero. 
 
b) A energia potencial do sistema diminui e é igual à energia potencial gravitacional do 
objeto. 
 
c) A energia potencial do sistema diminui e é igual à energia potencial elástica da mola. 
 
d) A energia potencial do sistema diminui e é igual à soma da energia potencial elástica 
da mola com a energia potencial gravitacional do objeto. 
 
e) A energia potencial do sistema aumenta e é igual à soma da energia potencial elástica 
da mola com a energia potencial gravitacional do objeto. 
Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida 
www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br 
Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 
15.4.1. Uma mola ideal está pendurada verticalmente em um suporte fixo. Quando um 
objeto de massa m é pendurado na extremidade livre da mola, a mola sofre um 
alongamento y. Quando o objeto é levantado uma distância A << y, qual das 
afirmações a seguir, a respeito da energia potencial total do sistema, é verdadeira? 
 
a) A energia potencial do sistema é zero. 
 
b) A energia potencial do sistema diminui e é igual à energia potencial gravitacional do 
objeto. 
 
c) A energia potencial do sistema diminui e é igual à energia potencial elástica da mola. 
 
d) A energia potencial do sistema diminui e é igual à soma da energia potencial elástica 
da mola com a energia potencial gravitacional do objeto. 
 
e) A energia potencial do sistema aumenta e é igual à soma da energia potencial elástica 
da mola com a energia potencial gravitacional do objeto. 
Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida 
www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br 
Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 
15.4.2. Um bloco está preso a uma das extremidades de uma mola ideal horizontal e 
repousa em uma superfície sem atrito. A outra extremidade da mola está presa a 
uma parede. O bloco é deslocado uma distância x0 em relação à posição que 
ocupava com a mola relaxada e recebe uma velocidade inicial v0 ao ser liberado. 
Qual das afirmações abaixo, a respeito do movimento harmônico simples 
subsequente, é verdadeira? 
 
a) A amplitude depende de se a velocidade inicial do bloco é no sentido positivo ou 
negativo do eixo x. 
 
b) A amplitude é necessariamente menor que x0. 
 
c) A amplitude é necessariamente igual a x0. 
 
d) A amplitude é necessariamente maior que x0. 
 
e) A amplitude depende de se o deslocamento x0 é na direção da parede ou na 
direção oposta. 
Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida 
www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br 
Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 
15.4.2. Um bloco está preso a uma das extremidades de uma mola ideal horizontal e 
repousa em uma superfície sem atrito. A outra extremidade da mola está presa a 
uma parede. O bloco é deslocado uma distância x0 em relação à posição que 
ocupava com a mola relaxada e recebe uma velocidade inicial v0 ao ser liberado. 
Qual das afirmações abaixo, a respeito do movimento harmônico simples 
subsequente, é verdadeira? 
 
a) A amplitude depende de se a velocidade inicial do bloco é no sentido positivo ou 
negativo do eixo x. 
 
b) A amplitude é necessariamente menor que x0. 
 
c) A amplitude é necessariamente igual a x0. 
 
d) A amplitude é necessariamente maior que x0. 
 
e) A amplitude depende de se o deslocamento x0 é na direção da parede ou na 
direção oposta. 
Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida 
www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br 
Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 
15.4.3. Um bloco está preso a uma das extremidades de uma mola ideal 
horizontal e repousa em uma superfície sem atrito. A outra extremidade 
da mola está presa a uma parede. O bloco é deslocado uma distância x0 
em relação à posição que ocupava com a mola relaxada e recebe uma 
velocidade inicial v0 ao ser liberado. Qual dos parâmetros abaixo deve 
ser conhecido, além de x0 e v0, para calcular a amplitude do movimento 
harmônico simples subsequente? 
 
a) Período. 
 
b) Constante elástica. 
 
c) Massa do bloco. 
 
d) Sentido da velocidade inicial do bloco. 
 
e) Sentido do deslocamento inicial do bloco. 
Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida 
www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br 
Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 
15.4.3. Um bloco está preso a uma das extremidades de uma mola ideal 
horizontal e repousa em uma superfície sem atrito. A outra extremidade 
da mola está presa a uma parede. O bloco é deslocado uma distância x0 
em relação à posição que ocupava com a mola relaxada e recebe uma 
velocidade inicial v0 ao ser liberado. Qual dos parâmetros abaixo deve 
ser conhecido, além de x0 e v0, para calcular a amplitude do movimento 
harmônico simples subsequente? 
 
a) Período. 
 
b) Constante elástica. 
 
c) Massa do bloco. 
 
d) Sentido da velocidade inicial do bloco. 
 
e) Sentido do deslocamento inicial do bloco. 
Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida 
www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br 
Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 
15.4.4. Um bloco está preso a uma das extremidades de uma mola ideal 
horizontal e repousa em uma superfície sem atrito. A outra extremidade 
da mola está presa a uma parede. O bloco é deslocado uma distância 
 x0 = 0,050 m em relação à posição que ocupava com a mola relaxada, e 
liberado sem velocidade inicial. O período do movimento periódico 
subsequente é 0,64 s. A que distância da posição que o bloco ocupava 
com a mola relaxada a velocidade é 0,30 m/s? 
 
a) 0,050 m 
 
b) 0,040 m 
 
c) 0,030 m 
 
d) 0,020 m 
 
e) 0,010 m 
Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida 
www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br 
Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 
15.4.4. Um bloco está preso a uma das extremidades de uma mola ideal 
horizontal e repousa emuma superfície sem atrito. A outra extremidade 
da mola está presa a uma parede. O bloco é deslocado uma distância 
 x0 = 0,050 m em relação à posição que ocupava com a mola relaxada, e 
liberado sem velocidade inicial. O período do movimento periódico 
subsequente é 0,64 s. A que distância da posição que o bloco ocupava 
com a mola relaxada a velocidade é 0,30 m/s? 
 
a) 0,050 m 
 
b) 0,040 m 
 
c) 0,030 m 
 
d) 0,020 m 
 
e) 0,010 m 
Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida 
www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br 
Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 
15.4.5. Se a massa de um pêndulo simples é multiplicada por dois, o 
que acontece com a frequência de oscilação? 
 
a) A frequência de oscilação é multiplicada por dois. 
 
b) A frequência de oscilação é dividida por dois. 
 
c) A frequência de oscilação é dividida por 
 
d) A frequência de oscilação é multiplicada por 
 
e) A frequência de oscilação permanece a mesma. 
2.
2.
Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida 
www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br 
Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 
15.4.5. Se a massa de um pêndulo simples é multiplicada por dois, o 
que acontece com a frequência de oscilação? 
 
a) A frequência de oscilação é multiplicada por dois. 
 
b) A frequência de oscilação é dividida por dois. 
 
c) A frequência de oscilação é dividida por 
 
d) A frequência de oscilação é multiplicada por 
 
e) A frequência de oscilação permanece a mesma. 
2.
2.
Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida 
www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br 
Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 
15.4.6. A massa do peso de um pêndulo é m e a massa de um bloco pendurado em 
uma mola também é m. A constante elástica da mola é escolhida para que o 
pêndulo e o bloco oscilem com a mesma frequência. O que acontece com os 
dois sistemas se as duas massas forem aumentadas para 2m? 
 
a) A frequência dos dois sistemas diminui. 
 
b) A frequência dos dois sistemas aumenta. 
 
c) A frequência do bloco diminui e a frequência do pêndulo permanece a mesma. 
 
d) A frequência do pêndulo diminui e a frequência do bloco permanece a mesma. 
 
e) A frequência do bloco aumenta e a frequência do pêndulo permanece a mesma. 
Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida 
www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br 
Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 
15.4.6. A massa do peso de um pêndulo é m e a massa de um bloco pendurado em 
uma mola também é m. A constante elástica da mola é escolhida para que o 
pêndulo e o bloco oscilem com a mesma frequência. O que acontece com os 
dois sistemas se as duas massas forem aumentadas para 2m? 
 
a) A frequência dos dois sistemas diminui. 
 
b) A frequência dos dois sistemas aumenta. 
 
c) A frequência do bloco diminui e a frequência do pêndulo permanece a mesma. 
 
d) A frequência do pêndulo diminui e a frequência do bloco permanece a mesma. 
 
e) A frequência do bloco aumenta e a frequência do pêndulo permanece a mesma. 
Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida 
www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br 
Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 
15.4.7. Um relógio de pé, que usa um pêndulo para controlar o 
movimento dos ponteiros, é calibrado ao nível do mar. O que 
acontece quando o relógio é transportado para o alto de uma 
montanha? 
 
a) O relógio passa a atrasar sistematicamente. 
 
b) O relógio passa a adiantar sistematicamente. 
 
c) O relógio continua a marcar corretamente o tempo. 
 
d) O relógio deixa de funcionar. 
Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida 
www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br 
Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 
15.4.7. Um relógio de pé, que usa um pêndulo para controlar o 
movimento dos ponteiros, é calibrado ao nível do mar. O que 
acontece quando o relógio é transportado para o alto de uma 
montanha? 
 
a) O relógio passa a atrasar sistematicamente. 
 
b) O relógio passa a adiantar sistematicamente. 
 
c) O relógio continua a marcar corretamente o tempo. 
 
d) O relógio deixa de funcionar. 
Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida 
www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br 
Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 
15.5.1. Considere três pêndulos de torção, de massa m. O primeiro é 
formado por um disco suspenso pelo centro, o segundo por uma 
esfera oca e o terceiro por uma barra suspensa pelo centro. O 
diâmetro do disco e da esfera é igual ao comprimento da barra. Os 
três fios são iguais. Qual é o pêndulo que oscila mais depressa ou 
quais são os pêndulos que oscilam mais depressa? 
 
a) O que contém o disco. 
 
b) O que contém a barra. 
 
c) O que contém a esfera. 
 
d) Os pêndulos que contêm o disco e a barra, que oscilam com a 
mesma frequência. 
Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida 
www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br 
Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 
15.5.1. Considere três pêndulos de torção, de massa m. O primeiro é 
formado por um disco suspenso pelo centro, o segundo por uma 
esfera oca e o terceiro por uma barra suspensa pelo centro. O 
diâmetro do disco e da esfera é igual ao comprimento da barra. Os 
três fios são iguais. Qual é o pêndulo que oscila mais depressa ou 
quais são os pêndulos que oscilam mais depressa? 
 
a) O que contém o disco. 
 
b) O que contém a barra. 
 
c) O que contém a esfera. 
 
d) Os pêndulos que contêm o disco e a barra, que oscilam com a 
mesma frequência. 
Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida 
www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br 
Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 
15.6.1. Você recebeu a missão de usar um pêndulo simples para medir o 
valor local de g, a aceleração da gravidade. Considere os seguintes 
parâmetros: (1) comprimento do pêndulo; (2) massa do objeto 
pendurado na ponta do pêndulo; (3) período do pêndulo; (4) 
amplitude da oscilação do pêndulo. Quais desses parâmetros você 
teria que conhecer para calcular o valor de g? 
 
a) Apenas (1). 
 
b) Apenas (2). 
 
c) (3) e (4). 
 
d) (1) e (3). 
 
e) (1), (2) e (4). 
Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida 
www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br 
Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 
15.6.1. Você recebeu a missão de usar um pêndulo simples para medir o 
valor local de g, a aceleração da gravidade. Considere os seguintes 
parâmetros: (1) comprimento do pêndulo; (2) massa do objeto 
pendurado na ponta do pêndulo; (3) período do pêndulo; (4) 
amplitude da oscilação do pêndulo. Quais desses parâmetros você 
teria que conhecer para calcular o valor de g? 
 
a) Apenas (1). 
 
b) Apenas (2). 
 
c) (3) e (4). 
 
d) (1) e (3). 
 
e) (1), (2) e (4). 
Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida 
www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br 
Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 
15.6.2. A aceleração da gravidade na superfície de Marte é 3,71 m/s2. 
Na Terra, um pêndulo com um período de um segundo tem 0,238 
m de comprimento. Qual é o comprimento de um pêndulo que 
oscila com um período de um segundo na superfície de Marte? 
 
a) 0,0940 m 
 
b) 0,143m 
 
c) 0,248 m 
 
d) 0,296 m 
 
e) 0,655 m 
Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida 
www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br 
Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 
15.6.2. A aceleração da gravidade na superfície de Marte é 3,71 m/s2. 
Na Terra, um pêndulo com um período de um segundo tem 0,238 
m de comprimento. Qual é o comprimento de um pêndulo que 
oscila com um período de um segundo na superfície de Marte? 
 
a) 0,0940 m 
 
b) 0,143 m 
 
c) 0,248 m 
 
d) 0,296 m 
 
e) 0,655 m 
Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida 
www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br 
Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 
15.6.3. Quando um certo pêndulo descreve um movimento harmônico 
simples na superfície da Terra, o ângulo que o pêndulo faz com a 
posição de equilíbrio é dado por  (t) = (0,140 rad) cos (5,72t), 
onde t está em segundos. Qual é o comprimento do pêndulo? 
 
a) 0,140 m 
 
b) 0,250 m 
 
c) 0,300 m 
 
d) 0,439 m 
 
e) 0,801 m 
Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida 
www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br 
Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 
15.6.3. Quando um certo pêndulo descreve um movimento harmônico 
simples na superfície da Terra, o ângulo que o pêndulo faz com a 
posição de equilíbrio é dado por  (t) = (0,140 rad) cos (5,72t), 
onde t está em segundos. Qual é o comprimento do pêndulo? 
 
a) 0,140 m 
 
b) 0,250 m 
 
c) 0,300 m 
 
d) 0,439 m 
 
e) 0,801 m 
Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida 
www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br 
Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 
15.9.1. Há muitos séculos que os soldados são treinados para marchar no mesmo 
passo. No instante t = 0, todos pisam no chão com o pé esquerdo e começam a 
marchar com exatamente o mesmo período. Ao chegarem a uma ponte, o que 
devem fazer? 
 
a) Continuar a marchar com o mesmo período. 
 
b) Cada fila de soldados deve alternar dois passos para cada passo dos soldados das 
filas vizinhas, com um passo para cada dois passos das filas vizinhas. 
 
c) Cada fila de soldados deve pisar com o pé esquerdo quando os soldados da fila 
vizinha pisam com o pé direito, e vice-versa. 
 
d) Parar de marchar e começar a andar para que não haja risco de a ponte entrar em 
ressonância. 
Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida 
www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br 
Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 
15.9.1. Há muitos séculos que os soldados são treinados para marchar no mesmo 
passo. No instante t = 0, todos pisam no chão com o pé esquerdo e começam a 
marchar com exatamente o mesmo período. Ao chegarem a uma ponte, o que 
devem fazer? 
 
a) Continuar a marchar com o mesmo período. 
 
b) Cada fila de soldados deve alternar dois passos para cada passo dos soldados das 
filas vizinhas, com um passo para cada dois passos das filas vizinhas. 
 
c) Cada fila de soldados deve pisar com o pé esquerdo quando os soldados da fila 
vizinha pisam com o pé direito, e vice-versa. 
 
d) Parar de marchar e começar a andar para que não haja risco de a ponte entrar em 
ressonância. 
Copyright © LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. Reprodução proibida 
www.grupogen.com.br | http://gen-io.grupogen.com.br 
Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2