AP 01 Física 2B 2008 2 aluno

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1 a Questão 
Um esfera maciça de massa M e raio R é ligada a uma mola de constante elástica k 
presa a um suporte. A esfera pode rolar sem deslizar em uma superfície horizontal. 
Inicialmente, deslocamos o sistema até que a mola esteja distendida de x0 e soltamos a esfera. 
Lembrando que o momento de inércia de uma esfera maciça de massa M e raio R, em torno 
do seu diâmetro é I=2MR2/5, determine:
a) A energia cinética de rotação, quando a esfera passa pela posição de equilíbrio.
b) A energia cinética de translação, quando a esfera passa pela posição de equilíbrio.
c) Mostre que o cilindro executa um movimento harmônico simples e determine seu período.
2 a Questão 
Uma partícula, de massa m = 0,10 kg, está presa a uma mola que oscila com 
amortecimento proporcional à velocidade bv. Sua posição como função do tempo, t, em s, é 
dada, em cm, por 
Determine:
a) A constante elástica da mola k
b) Em quanto tempo a amplitude da oscilação cai à metade do seu valor inicial?
CEDERJ 
 Universidade Federal do Rio de Janeiro 
 Instituto de Física 
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AP1 de Física IIB – 2008/2 
( )03,010cos0,5)( 5/ += − tety t pi
3 a Questão 
Uma corda ligada a um alto-falante, que vibra com freqüência f, passa por uma polia e 
tem em sua extremidade um bloco, como mostra a figura abaixo. A densidade da corda é µ e o 
comprimento l. 
a) Qual deve ser a massa do bloco para que haja ressonância, sabendo que não existe nenhum 
nodo entre a roldana e o aparelho?
b) Qual deve ser a massa para que existam 4 nodos entre a roldana e o aparelho?
4 a Questão 
a) Um tubo de órgão é aberto em uma extremidade e fechado na outra. Que comprimento ele 
deve ter para produzir, como tom fundamental a nota lá (ν=440 Hz) a uma temperatura tal que 
a velocidade do som no ar é 330 m/s? 
b) Podemos afinar uma corda de violão com o auxílio do órgão. Ao tocarmos os dois 
instrumentos ao mesmo tempo escutamos batimentos que se repetem 3 vezes por segundo. 
Quais as possíveis freqüências da nota emitida pelo violão desafinado?
c) Sabendo que a corda tem comprimento l e massa m, qual deve ser a tensão aplicada para 
acabar com os batimentos e assim afiná-la?