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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO - UFERSA Ondas e Termodinâmica 2021.2 PROF. Lino Martins de Holanda Júnior Oscilações 1) Um corpo de 0,4 𝑘𝑔, preso a uma mola de constante 𝑘 = 8,0 𝑁/𝑚 oscila com uma amplitude de 10,0 𝑐𝑚. a) Calcule o valor máximo da velocidade e da aceleração. b) Qual a aceleração quando o corpo está em 2.5𝑐𝑚, 5𝑐𝑚 𝑒 10 𝑐𝑚. c) Se o corpo parte de 𝑥 = 10𝑐𝑚 em 𝑡 = 0, qual o ângulo de fase 𝜑 ? 2) Se a amplitude do movimento de um oscilador harmônico simples for quadruplicada, por que fator fica multiplicado a sua energia? 3) Um corpo de 1 𝑘𝑔, está preso a uma mola de 𝑘 = 5𝑥103 𝑁/𝑚. A mola é esticada 10 𝑐𝑚 além da posição de equilíbrio e depois solta. Determine a) o período, b) a frequência do movimento, c) a amplitude, d) a velocidade máxima e e) a aceleração máxima. f) Em que instante o corpo passa, pela primeira vez, na posição de equilíbrio? 4) Se em um determinado local o período de um pêndulo de 𝐿 = 0,7 𝑐𝑚 for de 1,68 𝑠, qual o valor de g? 5) Um aro circular com 1,0𝑚 de raio, está pendurado por um fio de massa desprezível e oscila no seu próprio plano. Qual o período da oscilação 6) Duas molas iguais de constante elástica k=5000N/m2 estão ligadas a um bloco de massa 2,5Kg. Qual a frequência das oscilações (em Hz) no piso sem atrito? 7) Qual a constante de fase do oscilador hamônico simples cuja função posição 𝑥(𝑡) é descrita no gráfico ao lado. O deslocamento máximo da partícula dado no gráfico por 𝑥𝑠 = 9𝑐𝑚. 8) Um bloco executa um movimento harmônico simples preso na extremidade de uma mola com ângulo de fase dado por 𝜑 = 𝜋 6 𝑅𝑎𝑑. Que porcentagem de sua energia mecânica total é potencial em 𝑡 = 0 ? 9) Um oscilador harmônico amortecido é formado por um bloco de massa 2, 0𝐾𝑔, uma mola de constante elástica 𝑘 = 18.0𝑁/𝑚. Em 𝑡 = 0 a amplitude das oscilações era de 10𝑐𝑚 e devido ao amortecimento para um sexto do seu valor inicial após oito oscilações completas. Que energia é perdida nessas oito oscilações?