Lista 1 Cáp. 13

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Instituto Politécnico 
Núcleo Física 
 
Professora: Luciana Cambraia 
Disciplina: Física Termodinâmica, Ondas e Óptica 
 
 
LISTA 1 – CAPÍTULO 13 
 
1) A peça de uma máquina está se movendo em MHS com uma frequência 
igual a 5,0 Hz e amplitude igual a 1,80 cm. Quanto tempo leva para a 
peça ir de x=0 até x= -1,80cm. 
 
2) Quando um corpo de massa desconhecida é ligado a uma mola ideal 
cuja constante é igual a 120 N/m, verifica-se que ele oscila com uma 
frequência igual a 6,0Hz. Ache: 
a) O período; 
b) A frequência; 
c) A massa do corpo. 
 
3) A corda de um violão vibra com uma frequência igual a 440Hz. Um 
ponto em seu centro se move com MHS com amplitude igual a 3,0mm e 
um ângulo de fase igual a zero. Escreva a equação para a posição do 
centro da corda em função do tempo. 
 
4) Um bloco de 2,0 kg sem atrito está preso a uma mola ideal cuja 
constante é igual a 300 N/m. Em t=0 a mola não está comprimida nem 
esticada, e o bloco se move no sentido negativo com 12,0 m/s. Ache: 
a) A amplitude; 
b) O ângulo de fase; 
c) Escreva uma equação para a posição em função do tempo. 
 
5) A ponta de uma agulha de uma máquina de costura se move com MHS 
ao longo do eixo x com uma frequência igual a 2,5 Hz. Em t=0 os 
componentes da posição e da velocidade são, respectivamente, +1,1cm 
e -15 cm/s. 
a) Ache o componente da aceleração da agulha para t=0. 
b) Escreva equações para os componentes da posição, da velocidade e 
da aceleração do ponto considerado em função do tempo. 
 
6) Um objeto executa um movimento harmônico simples com período de 
1200s e amplitude igual a 0,600m. Em t=0 o objeto está em x=0. Qual é 
a distância entre o objeto e a posição de equilíbrio quando t=0,480s? 
 
7) Um objeto executa um movimento harmônico simples com período de 
0,300s e amplitude igual a 6,0cm. Em t=0 o objeto está 
instantaneamente em repouso em x=6,0cm. Calcule o tempo que o 
objeto leva para ir de x = 6,0cm até x = -1,50cm. 
8) Um corpo de 0,500kg, ligado à extremidade de uma mola ideal de 
constante k = 450N/m, executa um movimento harmônico simples com 
amplitude igual a 0,040m. Calcule: 
a) A velocidade máxima do corpo; 
b) A velocidade do corpo quando ele está no ponto x = -0,015m; 
c) O módulo da aceleração máxima do corpo; 
d) A aceleração do corpo quando ele está no ponto x = -0,015m; 
e) A energia mecânica total do corpo quando ele está em qualquer 
ponto. 
 
9) Uma animadora de torcidas faz seu pompom oscilar em MHS com uma 
amplitude 18,0 cm e frequência igual a 0,850Hz. Ache: 
a) O módulo da velocidade e da aceleração máxima; 
b) O módulo da velocidade e da aceleração quando a coordenada do 
pompom é x = +9,0cm; 
c) O tempo necessário para ele se deslocar da posição de equilíbrio até 
o ponto x = 12,0cm a partir do equilíbrio. 
 
10) Um brinquedo de 0,150kg executa um movimento harmônico simples na 
extremidade de uma mola horizontal com uma constante k = 300 N/m. 
Quando o objeto está a uma distância de 0,012m da posição de 
equilíbrio, verifica-se que ele possui uma velocidade igual a 0,300m/s. 
Quais são: 
a) A energia mecânica total do objeto quando ele está em qualquer 
ponto; 
b) A amplitude do movimento; 
c) A velocidade máxima atingida pelo objeto durante o movimento. 
 
11) Um pêndulo simples possui na Terra um período igual a 1,60s. Qual é o 
período na superfície de Marte onde g = 3,71m/s2? 
 
12) Depois de pousar em um planeta desconhecido, uma exploradora do 
espaço constrói um pêndulo simples de 50,0cm de comprimento. Ela 
verifica que o pêndulo simples executa 100 oscilações completas em 
136s. Qual é o valor de g nesse planeta? 
 
GABARITO: 
 
1) 0,05s 
2) a) 0,17s b) 37,7 rad/s c) 
0,0844kg 
3) x = 0,003 cos (2764,6 t) 
4) a) 0,98m b) pi/2 c) x 
= 0,98 cos (12,25 t + pi/2) 
5) a) 273,3 cm/s2 
b) Em cm: 
 x=1,46cos(15,71 t + 0,71) 
 v=-22,9sen(15,71t+ 0,71) 
a=-360,4cos(15,71t+0,71) 
6) – 0,0015m 
7) 0,087s 
8) a) 1,2 m/s b) 1,1 m/s c) 36 
m/s2 d) 13,5 m/s2 e) 0,36J 
9) a) v= 0,96 m/s ; a= 5,13 m/s2 
b) v= 0,83 m/s ; a= -2,57 m/s2 
c) 0,011s 
10) a) 0,028J b) 0,014m 
11) 2,56s 
12) 10,81 m/s2