Lista2

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Universidade Federal de Campina Grande
Centro de Desenvolvimento Sustentável do Semiárido
2a Lista de Exercícios de Física II - 2010.2
Exercícios
1. Um bloco de 5 kg produz uma deformação de 15 cm ao ser pendurado numa certa mola
vertical. O bloco é removido e no seu lugar suspende-se um corpo de 1; 5 kg. Esticando-se
a mola e largando-se o corpo, inicia-se um movimento oscilatório. Calcule o período desse
movimento, desprezando-se o atrito.
2. Um bloco de massa m está preso à extremidade de uma mola que vibra com um período
de 3 s. Quando a massa sofre um acréscimo de 2; 5 kg, o período passa a ser de 4 s. Calcule
o valor de m.
3. Em um barbeador elétrico a lâmina se move para a frente e para trás, ao longo de uma
distância de 2 mm, em um movimento harmônico simples com uma frequência de 120 Hz.
Determine: (a) a amplitude, (b) o módulo da velocidade máxima da lâmina e (c) o módulo
da aceleração máxima da lâmina.
4. Do ponto de vista das oscilações verticais, um automóvel pode ser considerado como
estando apoiado em quatro molas iguais. As molas de um certo carro são ajustadas de tal
forma que as oscilações têm uma frequência de 3 Hz. (a) Qual é a constante elástica de cada
mola se a massa do carro é 1450 kg e está igualmente distribuída pelas molas? (b) Qual será
a frequência de oscilação se cinco passageiros pesando, em média, 73 kg entrarem no carro
e a distribuição de massa continuar uniforme?
5. Em um certo ancoradouro as marés fazem com que a superfície do oceano suba e desça
uma distância d (do nível mais alto ao nível mais baixo) em um movimento harmônico
simples com um período de 12; 5 h. Quanto tempo é necessário para que a água desça de
0; 25d a partir do nível mais alto?
6. Suponha que um pêndulo simples é formado por uma pequena massa de 60 g pendurada
na extremidade de uma corda de massa desprezível. Se o ângulo � entre a corda e a vertical
é dado por � = �0 cos(!t + �), onde �0 = 0; 08 rad e ! = 4; 43 rad=s, quais são: (a) o
comprimento da corda e (b) a energia cinética máxima da massa?
7. Um sistema oscilante massa-mola possui energia mecânica igual a 2 J , amplitude de 0; 10
m e velocidade máxima igual a 1; 2 m=s. Determine: (a) a constante elástica da mola, (b)
a massa e (c) a frequência das oscilações.
8. Determine a energia mecânica de um sistema massa-mola com uma constante elástica de
1; 3 N=cm e uma amplitude de oscilação de 2; 4 cm.
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9. Um bloco de 5 kg que repousa em uma superfície horizontal sem atrito está preso a
uma mola com k = 1000 N=m. O objeto é deslocado horizontalmente 50 cm a partir da
posição de equilíbrio e recebe uma velocidade inicial de 10 m=s na direção da posição de
equilíbrio. Quais são: (a) a frequência do movimento, (b) a energia potencial inicial do
sistema bloco-mola, (c) a energia cinética inicial e (d) a amplitude do movimento?
10. Uma partícula de 10 g executa umM. H. S. com uma amplitude de 2mm, uma aceleração
máxima de módulo 8 � 103 m=s2 e uma constante de fase desconhecida �. Quais são: (a) o
período do movimento, (b) a velocidade máxima da partícula e (c) a energia mecânica total
do oscilador? Qual é o módulo da força que age sobre a partícula quando ela está: (d) em
seu deslocamento máximo e (e) na metade do deslocamento máximo?
Respostas da 2a Lista de Exercícios de Física II - 2010.2
1. 0; 42 s.
2. 3; 2 kg.
3. (a) 1 mm. (b) 0; 75 m=s. (c) 568; 5 m=s2.
4. (a) 1; 3 � 105 N=m. (b) 2; 7 Hz.
5. 2; 08 h.
6. (a) 0; 5 m. (b) 9; 4 � 10�4 J .
7. (a) 400 N=m. (b) 2; 78 kg. (c) 1; 9 Hz.
8. 3; 7 � 10�2 J .
9. (a) 2; 25 Hz. (b) 125 J . (c) 250 J . (d) 86; 6 cm.
10. (a) 3; 14 � 10�3 s. (b) 4 m=s. (c) 8 � 10�2 J . (d) 80 N . (e) 40 N .
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