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Movimento Periódico

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DISCIPLINA: FÍSICA GERAL I
PROFESSOR: MARCELO MARTINS
Lista 2 – Capítulo 13 – Movimento Periódico
Física 2 – Young & Freedman – 12a Ed.
1) Um bloco de massa m =0,35 kg está preso a uma mola de constante elástica K=35 N/m. Suponha que o bloco apoiado sobre um plano horizontal sem atrito, seja deslocado por um agente externo 5 cm de sua posição de equilíbrio, como indica a figura abaixo, e solto, passando a oscilar.
Adotando como origem do referencial a posição de equilíbrio do bloco, determine:
a) a amplitude do MHS descrito pelo bloco (5cm)
b) a frequência angular, a frequência e o período desse movimento. (10rad/s; 1,6Hz; 0,62s)
2) O gráfico energia cinética x posição, abaixo, é de um oscilador massa-mola de massa m =0,20 kg.
Determine:
a) a amplitude e a constante elástica;
b) o módulo e sinais das velocidades máximas do bloco;
3) Um MHS satisfaz à equação
A) a frequência é 20 Hz
B) para t = 0 a velocidade é nula;
C) para t = o a velocidade é máxima;
D) para t = 20s a aceleração é máxima;
E) a fase inicial é 180°.
4) O módulo da aceleração de um corpo que executa um MHS tem nos pontos extremos do percurso um valor:
A) nulo; B) máximo C) mínimo
D) diferente dos citados; E) imprevisível.
5) A energia cinética de uma partícula que executa um MHS é máxima:
nos pontos de elongação máxima;
no ponto de aceleração máxima;
nos pontos onde a aceleração é nula;
a energia é constante;
a energia cinética diminui sempre.
6) A velocidade de uma partícula em MHS varia com o tempo como mostra o gráfico:
Podemos afirmar que a partícula:
parte da origem das elongações com V0= 0;
parte da origem das elongações com V0 0;
não parte da origem das elongações, mas V0= 0;
não parte da origem das elongações, e V0 0;
7) Analisando os dois MHS representados no mesmo gráfico podemos afirmar que eles têm:
a mesma frequência, a mesma amplitude e fases concordantes.
a mesma frequência, amplitude iguais e fases opostas.
a mesma frequência, amplitude diferentes e fases concordantes.
frequência diferentes, amplitude iguais e fases concordantes.
frequência diferentes, amplitude diferentes e fases opostas.
8) Um relógio antigo, de parede, possui um pêndulo de comprimento L, cuja massa m pode ser deslocada ao longo da haste vertical conforme a figura. Com relação Ao seu funcionamento, são feitas as seguintes afirmativas: 
Movimentando-se a massa para cima, o relógio adianta.
Esse tipo de relógio adianta nos dias quentes e atrasa nos dias frios.
Esse relógio pode ser acertado, variando-se o valor da massa (m) do pêndulo.
Assinale:
se todas as afirmações são corretas.
se todas as afirmações são incorretas.
se apenas as afirmações I e II estão corretas.
se apenas as afirmações I e III estão corretas.
se apenas as afirmação I está correta.
9) O pêndulo de um relógio tem período T0 a 20°C. Esse relógio é levado a um local onde a temperatura é 40°C. sabendo que o material que constitui o pêndulo tem coeficiente de dilatação linear , pode-se afirmar que o novo período desse pêndulo vale:
10) Um sistema massa mola consiste de uma partícula de massa m presa a uma mola de constante elástica k, conforme a figura. Esse sistema foi posto a oscilar sobre uma superfície plana sem atrito, executando um movimento de vai-e-vem em torno de umas posição de equilíbrio. Considerando que o deslocamento x seja medido em relação à posição de equilíbrio, julgue as afirmativas abaixo em verdadeiro ou falso.
 O movimento executado é harmônico simples e o maior valor de x é chamado de amplitude. 
 A mola aplica à massa uma força de intensidade dada por kx, dirigida sempre para a posição de equilíbrio.
 Nesse sistema, a energia mecânica total se conserva, apesar de as energias cinética e potencial elástica variarem.
 No ponto de maior valor de x a velocidade é máxima e no ponto de equilíbrio (x=0) a energia potencial elástica é mínima.
 O gráfico da energia potencial elástica em função da posição é uma parábola com concavidade voltada para cima.
 O período de oscilação do sistema é dado por que indica que quanto maior a amplitude do movimento, maior será o intervalo de tempo para uma oscilação.
 No ponto de deslocamento máximo, o corpo não possui energia cinética.
 Em qualquer ponto da trajetória, a força restauradora e a velocidade do corpo têm sempre sentido contrários.
 A energia cinética máxima é sempre igual a sua energia potencial máxima.
 A energia potencial máxima do corpo é sempre igual à sua energia mecânica total.
 Em um ponto que se encontra na metade do caminho entre as posições de equilíbrio e de deslocamento máximo, a velocidade do corpo é a metade da velocidade máxima atingida em sua trajetória.
11) O aparelho da figura produz rotação em um disco circular em cuja extremidade foi fixada uma pequena bola de isopor. Recebendo iluminação de perfil por um feixe paralelo proveniente de um projetor, pôde-se obter em uma tela o movimento de vai-e-vem da sombra da bola como sendo um Movimento Harmônico Simples (MHS). Considere que o raio do disco é de 10 cm e que regulou a frequência para 2 Hz. Desprezando as distorções provocadas pela ampliação da projeção, a função horária da elongação y do MHS, no S.I., poderá ser:
A) y = 0,1 sen 2
B) y = 0,1 sen 4t
C) y = 0,2 sen 2t
D) y = 0,2 sen 4t
E) y = 0,1 sen /2t
12) Um sistema oscilatório realiza um movimento harmônico simples (MHS), dado pela equação horária:
Segundo essa equação, podemos dizer que a amplitude, a frequência e pulsação valem respectivamente.
A) 10 m; 0,25 Hz; rad/s.
B) 5m; 0,25 Hz; /4 rad/s.
C) 10 m; 0,1 Hz ; rad/s.
D) 10 m; 0,125 Hz; /4 rad/s.
E) 5m; 0,1 Hz; rad/s.
13) Uma partícula oscila ligada a uma mola leve, executando movimento harmônico simples de amplitude 2,0 m. o diagrama representa a variação de energia potencial elástica EP, acumulada na mola, em função da elongação da partícula (x), pode-se afirmar que a energia cinética da partícula, no ponto de elongação x = 1m, vale:
3,0 x 103 J
2,0 x 103 J
1,5 x 103 J
1,0 x 103 J
5,0 x 103 J
14) Um corpo de 100g. preso a urna mola ideal de constante elástica 2.103N/m, descreve um MHS de amplitude 20cm. A velocidade do corpo quando sua energia cinética é igual á potencial é:
A) 20 m/s
B)16m/s
C) 14 m/s
D) 5m/s
15) Uma jovem monitora prepara um sistema massa-mola, como indicado na figura abaixo, com o intuito de fazer uma demonstração para seus estudantes. A jovem então afasta a massa de seu ponto de equilíbrio, distendendo a mola de uma certa quantidade. A seguir a massa é solta, passando a executar um movimento harmônico simples.
Com base nessa situação, pode-se afirmar que o gráfico que melhor representa a variação da energia potencial da massa em função do tempo, a partir do instante em que a jovem a solta, é:

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