Quimica 6 LISTA

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6ª LISTA DE EXERCÍCIOS – FCM0221 FÍSICA GERAL PARA QUÍMICOS 
Prof Valmor Mastelaro 
 
Monitora: Hilde Harb Buzzá 
hilde.buzza@gmail.com 
 
 
Oscilações 
 
01- O período de oscilação de uma partícula é de 8s. Para t=0, a partícula está em repouso 
para x=A=10cm. (a) Desenhe x como uma função de t. (b) Determine a distância 
percorrida no primeiro, no segundo, no terceiro e no quarto segundo após t=0. 
 
02- A posição de uma partícula é dada por x=2,5cosπt, onde x é dado em metros, e t em 
segundos. (a) Calcule a velocidade máxima e a aceleração máxima da partícula. (b) 
Determine a velocidade e a aceleração da partícula quando x=1,5m. Resp: (a) 7,85m/s; 
24,7m/s²; (b)-6,28 m/s; -14,8m/s². 
 
03- Uma partícula se move em um círculo de raio igual a 40 cm com uma velocidade 
constante de 80 cm/s. Determine (a) a frequência do movimento e (b) o período do 
movimento. (c) Escreva uma equação da componente x do movimento da partícula 
como uma função do tempo, considerando que a partícula está na parte positiva do 
eixo x para o tempo t=0. Resp: (a) 0,313Hz; (b) 3,14s; (c) x=(40cm)cos[(2s-1)t+δ]. 
 
04- Um corpo de 3kg preso a uma mola oscila com amplitude de 8 cm. A sua aceleração 
máxima é de 3,50 m/s². Determine a energia total do sistema. Resp: 0,420J. 
 
05- Um bloco de 0,12 kg é suspenso em uma mola. Quando uma pequena pedra com 
massa de 30g é colocada sobre o bloco, a mola distende um adicional de 5 cm. Com a 
pedra sobre o bloco, a mola oscila com uma amplitude de 12 cm. (a) Qual é a 
frequência do movimento? (b) Qual é a distância que o bloco percorre entre o seu 
ponto mais baixo e o seu ponto mais alto? (c) Qual é a força resultante que atua na 
pedra quando o bloco atinge o seu ponto máximo de deslocamento para cima? Resp: 
(a)0,997Hz; (b)0,502s; (c)0,294N. 
 
06- Um corpo com 2 kg de massa está preso ao topo de uma mola vertical presa ao piso. O 
comprimento da mola sem compressão é de 8 cm, e o comprimento da mola quando o 
corpo está em equilíbrio é de 5 cm. Quando o corpo está em repouso na posição de 
equilíbrio, ele recebe um impulso através de um martelo que lhe dá uma velocidade 
inicial de 0,3m/s. (a) Qual a altura máxima acima do piso que o corpo alcança? (b) 
Quanto tempo o corpo leva pra atingir essa altura máxima pela primeira vez? (c) 
Durante o movimento, a mola sempre alcança o ponto de compressão nula? Qual a 
velocidade inicial mínima que precisa ser dada ao corpo para que a mola possa estar 
sem compressão durante algum tempo? Resp: (a)46,66cm; (b)0,261s; (c)0,767m/s. 
 
07- Um corpo de 2,5 kg está pendurado em uma mola com rigidez de 600N/m, oscilando 
com uma amplitude de 3 cm. Quando o corpo está em sua posição de deslocamento 
máximo para baixo, determine (a) a energia total do sistema, (b) a energia potencial 
gravitacional e (c) a energia potencial da mola. (d) Qual é a energia cinética máxima do 
corpo? (Escolha U=0 quando o corpo está em equilíbrio). Resp: (a)0,270J; (b)-0,736J; 
(c)1,01J; (d)0,270J. 
 
08- Um pêndulo simples de comprimento L é liberado do repouso a partir de um ângulo 
Ѳ0. (a) Admitindo que o pêndulo está submetido a um movimento harmônico simples, 
determine sua velocidade quando o pêndulo passa pelo ângulo Ѳ=0. (b) Usando a 
conservação de energia, determine essa velocidade exatamente. (c) Mostre que os 
resultados de (a) e de (b) serão os mesmos, se Ѳ0 for pequeno. (d) Determine a 
diferença nos resultados para Ѳ0=0,20 rad e para L=1 m. 
 
 
09- Um pêndulo compacto usado em experimento de física tem 15g de massa; o 
comprimento do pêndulo é de 75 cm. Para iniciar a oscilação do pêndulo, um 
estudante de física coloca um ventilador próximo a ele e provoca uma corrente 
horizontal de ar no pêndulo. Com o ventilador ligado, o pêndulo fica em equilíbrio 
deslocado de 5° a partir da vertical. A velocidade do ar do ventilador é de 7 m/s. O 
ventilador é então desligado e o pêndulo é liberado para oscilar. (a) Presumindo que a 
força de arrasto devido ao ar tem a forma –bV, qual é a constante de tempo τ para as 
oscilações do pêndulo? (b) Qual é a amplitude da oscilação do pêndulo para alcançar 
1°? Resp: (a) τ=8,16s; (b) t=26,3s. 
 
10- Uma plataforma nivelada vibra horizontalmente com um movimento harmônico 
simples com um período de 0,8s. (a) Uma caixa sobre a plataforma começa a deslizar 
quando a amplitude de vibração alcança 40 cm; qual é o coeficiente de atrito estático 
entre a caixa e a plataforma? (b) Se o coeficiente de atrito entre a caixa e a plataforma 
for 0,40, qual seria a amplitude máxima de vibração antes de a caixa começar a 
deslizar? Resp: (a) µe=2,52; (b)Amax=6,36cm.