AOL 1 vibrações mecanicas

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Pergunta 1
A matemática é a linguagem pela qual a ciência se expressa. Um dos artifícios para expressar 
matematicamente o movimento oscilatório é a utilização das Equações Diferenciais Ordinárias 
(E.D.O.), que facilitou o estudo, permitindo expressar a posição, velocidade e aceleração de um 
oscilador, através da observação das forças que atuam sobre o mesmo.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre oscilação de um corpo rígido, 
analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.
I. Em um movimento oscilatório, na E.D.O., que representa a equação do movimento, pode-se 
aproximar senθ≈θ quando θ<<1.
Porque:
II. É difícil medir as relações trigonométricas de um ângulo quando esse é próximo de zero.
A seguir, assinale a alternativa correta:
A asserção I é uma proposição verdadeira e a II é uma proposição falsa.
Pergunta 2
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:
1
V, F, F, V, F. 
Pergunta 3
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:
1386 cm.
Pergunta 4
O pêndulo matemático possui uma posição de equilíbrio, cujo pêndulo oscila em torno desta 
posição. A partir dessa posição, é medida a amplitude do movimento, o deslocamento angular, 
a frequência, o período e também a frequência angular, ou frequência natural de oscilação.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre pêndulo matemático, pode-se 
afirmar que:
quando um pêndulo matemático está em equilíbrio, seu centro de massa se encontra fazendo 
um ângulo de 90° com o eixo x.
Pergunta 5
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.
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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:
V, F, F, V, F. 
Pergunta 6
O girar de uma roda de carro, o pendular de um balanço em uma pracinha de lazer, o bater de 
uma máquina de lavar e a ondulação das águas do mar são alguns dos poucos exemplos de 
movimentos oscilatórios existentes no dia a dia.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre movimento harmônico simples, 
pode-se afirmar que:
corpos que oscilam possuem um ponto de equilíbrio que permite que sua posição angular oscile 
em torno dele.
Pergunta 7
A compreensão de movimentos oscilatórios permitiu à humanidade compreender a natureza do 
movimento mecânico em sua íntegra, permitindo o avanço em projetos de engenharia e melhor 
compreensão dos fenômenos da natureza. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre o movimento oscilatório, analise 
as afirmativas a seguir.
I. Um movimento é considerado oscilatório somente quando um corpo (ou partícula) move-se 
em torno de uma posição de equilíbrio.
II. Para observar um movimento oscilatório, é necessário que o observador esteja no referencial 
inercial.
III. O pêndulo matemático é considerado um pêndulo real.
IV. O pêndulo matemático é constituído de uma barra rígida delgada, e um ponto fixo de 
rotação.
V. O pêndulo físico é constituído de um fio inextensível e uma massa, em forma esférica em sua 
extremidade inferior. 
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Está correto apenas o que se afirma em:
I e II.
Pergunta 8
Para que um corpo entre em oscilação, ou em vibração, torna-se necessário que lhe seja dado 
um estímulo, ou seja, uma excitação, para que esse realize trabalho. Essa excitação pode ser 
constante ou apenas por algum instante de tempo. Em geral, essa excitação é dada por 
aplicação de uma força externa. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre forças de excitação, pode-se 
afirmar que a excitação por uma força externa recebe o nome de transitória quando:
há a ação de uma força em um curto espaço de tempo uma única vez.
Pergunta 9
O deslocamento angular é medido tendo como referência o ponto de equilíbrio do oscilador. 
Esse deslocamento pode ser medido tanto em graus quanto em radianos, todavia, o sistema 
internacional de medidas exige que esse seja expresso em radianos.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre movimento oscilatório e 
movimento circular, pode-se afirmar que:
o deslocamento angular é expresso por θ.
Pergunta 10
Considere um disco de 12 cm de raio e massa de 5 kg distribuída uniformemente. Exatamente 
pelo seu centro de massa, passa um eixo fixo que o permite girar livremente, e sem atrito. Com 
isso, é possível determinar o momento de inércia desse disco para poder encontrar com 
facilidade o período, a frequência e a velocidade angular de rotação. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre a dinâmica de um corpo rígido 
girando em torno de um eixo fixo, pode-se afirmar que encontramos um momento de inércia 
de valor igual a:
[0,028 kg.m²].
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