Lista 5 - UNICAMP - Oscilaçoes

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Física Geral II 
Profa. Ana Luiza C. Pereira 
 
 
 
5ª Lista de Exercícios – Oscilações I 
 
1) O período de uma partícula, oscilando em movimento harmônico simples, é 8,0 s e sua 
amplitude é 12 cm. Em t = 0, ela está em sua posição de equilíbrio. Determine a distância que a 
partícula percorre durante os intervalos (a) t = 0 a t = 2,0 s , (b) t = 0 a t = 1,0 s , (c) t = 1,0 a 
t = 2,0 s, (d) t = 2,0 a t = 4,0 s. 
 
2) Duas partículas executam movimentos harmônicos simples de mesma amplitude e frequência ao 
longo de retas paralelas próximas. Elas passam uma pela outra, movendo-se em sentidos 
opostos, toda vez que seu deslocamento é metade da amplitude. Qual é a diferença de fase 
entre elas? 
 
3) Um bloco, preso firmemente a uma mola, oscila verticalmente com uma 
frequência de 4,00 Hz e uma amplitude de 7,00 cm. Uma bolinha é 
colocada em cima do bloco oscilante assim que ele chega ao ponto mais 
baixo. Suponha que a massa da bolinha seja tão pequena que seu efeito 
sobre o movimento do bloco seja desprezível. Para qual deslocamento, 
a partir da posição de equilíbrio, a bolinha perde contato com o bloco? 
 
 
4) Um bloco de massa M = 5,4 kg, em repouso em uma mesa horizontal sem atrito, está ligado a um 
suporte rígido através de uma mola de constante elástica k = 6000 N/m. Uma bala de massa 
m = 9,5 g e velocidade v de módulo 630 m/s atinge o bloco e fica alojada nele. Supondo que 
a compressão da mola seja desprezível até a bala se 
alojar no bloco, determine: 
a) A velocidade do bloco imediatamente após a colisão; 
b) A amplitude do movimento harmônico simples 
resultante. 
 
5) Uma partícula de 3,0 kg está em movimento harmônico simples em uma dimensão e se move de 
acordo com a equação: x = (5,0 m) cos[(π/3 rad/s)t – π/4 rad] , com t em segundos. 
a) Para que valor de x a energia potencial da partícula é igual à metade da energia total? 
b) Quanto tempo a partícula leva para se mover até a posição do item (a) a partir da posição de 
equilíbrio? 
 
6) Um corpo de 3,0 kg, sobre uma superfície horizontal sem atrito, oscila preso a uma das 
extremidades de uma mola, com uma amplitude de 8,0 cm. Sua aceleração máxima é de 3,5 
m/s2. Determine a energia mecânica total. 
7) Na figura, uma barra de comprimento L = 1,85 m oscila como 
um pêndulo físico. 
(a) Que valor da distância x entre o centro de massa da barra e 
o ponto de suspensão O corresponde ao menor período? 
(b) Qual é esse período? 
 
 
 
 
8) Mostre que, nas situações mostradas nas figuras a e b a seguir, o bloco de massa m oscila com 
uma frequência 
 
 
 
 
 
 onde é dado por: 
 
(a) para a situação a, 
 
(b) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 para a situação b. 
 
 
 
 
 
 
Respostas 
 
1) (a) 12 cm, (b) 8,5 cm, (c) 3,5 cm, (d) 12 cm 
2) 2/3 
3) -1,55 cm 
4) (a) 1,1 m/s, (b) 3,3 cm 
5) (a) 3,5 m , (b) 0,75 s 
6) 0,42 J 
7) (a) x = 0,53 m , (b) T = 2,1 s 
8) ---