Questões sobre movimento harmônico simples - Física

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Aluno (a): ___________________________________________ Série: _____ Data: __/__/__ 
 
Atividade de revisão de Física sobre Movimento Harmônico Simples: Pêndulo Simples e Sistema Massa-mola 
 
1) Um pêndulo é formado por uma haste rígida inextensível de 
massa desprezível e em uma das extremidades há uma esfera 
sólida de massa m. A outra extremidade é fixada em um suporte 
horizontal. A haste tem comprimento L e a esfera tem raio r. O 
pêndulo é deslocado da sua posição de equilíbrio de uma altura 
H e executa um movimento harmônico simples no plano, 
conforme mostra a figura. Com relação ao movimento desse 
pêndulo, analise as proposições. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
I. A energia mecânica em A e B são iguais. 
II. As energias cinética e potencial em A e B são iguais. 
III. A energia cinética em A é mínima. 
IV. A energia potencial em B é máxima. 
 
Assinale a alternativa correta. 
a) Somente as afirmativas I e II são verdadeiras. 
b) Somente as afirmativas III e IV são verdadeiras. 
c) Somente as afirmativas I e III são verdadeiras. 
d) Somente as afirmativas I e IV são verdadeiras. 
e) Todas afirmativas são verdadeiras. 
 
2) Uma criança de massa 25 kg brinca em um balanço cuja 
haste rígida não deformável e de massa desprezível, presa ao 
teto, tem 1,60 m de comprimento. Ela executa um movimento 
harmônico simples que atinge uma altura máxima de 80 cm em 
relação ao solo, conforme representado no desenho abaixo, de 
forma que o sistema criança mais balanço passa a ser 
considerado como um pêndulo simples com centro de massa na 
extremidade P da haste. Pode-se afirmar, com relação à 
situação exposta, que: Dados: intensidade da aceleração da 
gravidade 
2g 10 m / s= . Considere o ângulo de abertura não 
superior a 10 . 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
a) a amplitude do movimento é 80 cm. 
b) a frequência de oscilação do movimento é 1,25 Hz. 
c) o intervalo de tempo para executar uma oscilação completa é 
de 0,8 s.π 
d) a frequência de oscilação depende da altura atingida pela 
criança. 
e) o período do movimento depende da massa da criança. 
 
3) Um pêndulo é solto a partir do repouso, e o seu movimento 
subsequente é mostrado na figura. Sabendo que ele gasta 2,0 s 
para percorrer a distância AC, é CORRETO afirmar que sua 
amplitude e frequência valem, respectivamente, 
a) AC e 0,12 Hz 
b) AB e 0,25 Hz 
c) BC e 1,0 Hz 
d) BA e 2,0 Hz 
e) BC e 4,0 Hz 
 
 
 
 
 
4) Uma mola ideal está suspensa verticalmente, presa a um 
ponto fixo no teto de uma sala, por uma de suas extremidades. 
Um corpo de massa 80 g é preso à extremidade livre da mola e 
verifica-se que a mola desloca-se para uma nova posição de 
equilíbrio. O corpo é puxado verticalmente para baixo e 
abandonado de modo que o sistema massa-mola passa a 
executar um movimento harmônico simples. Desprezando as 
forças dissipativas, sabendo que a constante elástica da mola vale 
0,5 N m e considerando 3,14,π = o período do movimento 
executado pelo corpo é de: 
a) 1,256 s 
b) 2,512 s 
c) 6,369 s 
d) 7,850 s 
e) 15,700 s 
 
5) A figura a seguir representa um bloco que, deslizando sem 
atrito sobre uma superfície horizontal, se choca frontalmente 
contra a extremidade de uma mola ideal, cuja extremidade 
oposta está presa a uma parede vertical rígida.Selecione a 
alternativa que preenche corretamente as lacunas no parágrafo a 
seguir, na ordem em que elas aparecem. 
 
Durante a etapa de compressão da mola, a energia cinética do 
bloco .......... e a energia potencial elástica armazenada no 
sistema massa-mola .......... . No ponto de inversão do 
movimento, a velocidade do bloco é zero e sua aceleração é 
.......... . 
Física – Profª. Gualberto 
a) aumenta - diminui - zero 
b) diminui - aumenta - máxima 
c) aumenta - diminui - máxima 
d) diminui - aumenta - zero 
e) diminui - diminui - zero 
 
6) Um bloco de massa 4,0 kg, preso à extremidade de uma mola 
de constante elástica 25ð2 N/m, está em equilíbrio sobre uma 
superfície horizontal perfeitamente lisa, no ponto O, como 
mostra o esquema. 
 
O bloco é então comprimido até o ponto A, passando a oscilar 
entre os pontos A e B. A energia potencial do sistema 
(mola+bloco) é máxima quando o bloco passa pela posição: 
a) A, somente. 
b) O, somente. 
c) B, somente. 
d) A e pela posição B. 
e) A e pela posição O. 
 
7) Uma partícula move-se em MHS numa trajetória retilínea. A 
figura mostra a energia potencial da partícula em função de sua 
coordenada X. A energia total da partícula é constante e vale 20 
Joules. Considere as afirmações: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
I - Na posição X0 a energia cinética da partícula é máxima. 
II - Entre as posições X1 e X2 a energia cinética é constante. 
III - Nas posições X1 e X2 a energia cinética da partícula é nula. 
IV - Na posição X0 a energia cinética da partícula é nula. 
a) Somente I é correta. 
b) Somente II é correta. 
c) I e III são corretas. 
d) III e IV são corretas. 
e) II e IV são corretas. 
 
8) Um corpo de 100 g, preso a uma mola ideal de constante 
elástica 2 x 103 N/m, descreve um MHS de amplitude 20 cm, 
como mostra a figura. A velocidade do corpo quando sua energia 
cinética é igual à potencial, é: 
a) 20 m/s 
b) 16 m/s 
c) 14 m/s 
d) 10 m/s 
e) 5 m/s 
 
 
 
 
 
 
9) Uma partícula de massa m = 0,5 kg está presa na extremidade 
de um fio inextensível de comprimento L = 1,0 m, formando um 
pêndulo simples descrito na figura abaixo. A partícula está em 
repouso e é solta, partindo do ponto inicial A na horizontal. 
Considere que a aceleração local da gravidade vale 10 m/s2. A 
força de tensão na corda, quando a partícula passa pelo ponto B, 
no ponto mais baixo da sua trajetória, será: 
a) 5 N 
b) 15 N 
c) 20 N 
d) 25 N 
e) 50 N 
 
10) Em uma feira de ciências, um grupo de alunos apresentou um 
experimento que constava de uma barra metálica, livre para 
girar, apoiada em dois suportes. Nela, estavam suspensos três 
pêndulos simples, cujas massas e comprimentos são indicados na 
figura abaixo. O pêndulo 1, então, foi posto para oscilar 
perpendicularmente ao plano da figura. Após um intervalo de 
tempo, observou-se que um dos outros dois pêndulos passou a 
oscilar com amplitude bem maior que a do seu vizinho. O 
pêndulo que passou a oscilar com maior amplitude foi: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
a) o pêndulo 3, e o fenômeno físico responsável foi a ressonância. 
b) o pêndulo 2, e o fenômeno físico responsável foi a ressonância. 
c) o pêndulo 3, e o fenômeno físico responsável foi a 
interferência. 
d) o pêndulo 2, e o fenômeno físico responsável foi a 
interferência. 
e) Nenhumas das alternativas 
 
11) Em um planeta distante, é realizado um experimento de 
pêndulo simples, em que um corpo de massa m é preso em um 
fio de comprimento L e colocado para oscilar com baixa 
angulação. Após alguns testes, obtém-se como valor de período 
de 1,2s para um fio de comprimento de 30 cm. Adotando π =3, o 
valor da aceleração do campo gravitacional local é de: 
a) 7,5 m/s2 
b) 9,5 m/s2 
c) 10,0 m/s2 
d) 6,2 m/s2 
e) 8,4 m/s2 
 
12) Um sistema oscilante massa-mola possui uma energia 
mecânica igual a 1,0 J, uma amplitude de oscilação 0,5 m e uma 
velocidade máxima igual a 2 m/s. Portanto, a constante da mola, 
a massa e a frequência são, respectivamente, iguais a: 
a) 8,0 N/m, 1,0 kg e 4/π Hz 
b) 4,0 N/m, 0,5 kg e 4/π Hz 
c) 8,0 N/m, 0,5 kg e 2/π Hz 
d) 4,0 N/m, 1,0 kg e 2/π Hz