4 Lista Propostos de FOT

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FENÔMENOS OSCILATÓRIOS E TERMODINÂMICA 
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4ª LISTA DE EXERCÍCIOS PROPOSTOS - MHS 
 
 
1ª Questão. Um ponto oscila sobre um eixo Ox em movimento harmônico simples de amplitude a 
e frequência angular f. Das expressões seguintes a que relaciona corretamente a velocidade 
escalar V do ponto material em função de sua velocidade x é: 
a) V2 = f2 (a2 - x2) b) V2 = f2 (a2 + x2) c) V2 = f2 (x2 - a2) d) V = f(a - x) e) V = fx 
 
RESPOSTA: Alternativa e 
 
 
2ª Questão. Um M.H.S. é descrito pela função horária: x = 5 cos (πt/2 + 3π/2), com x em metros e 
t em segundos. É correto afirmar que: 
a) a amplitude do movimento é 10 m; 
b) a velocidade angular é 5π/2 rad/s; 
c) a frequência do movimento é 0,25 Hz; 
d) o período do movimento é 0,50 s; 
e) a fase inicial é 3π radianos. 
 
RESPOSTA: Alternativa c 
 
 
3ª Questão. Um MHS (movimento harmônico simples) tem por função horária dos espaços a 
expressão: x = 0,6 cos 4πt (x em metros e t em segundos) 
Determine, para esse movimento, as funções horárias da velocidade e da aceleração. 
 
RESPOSTA: v = (-2,4π sen 4πt) m/s e a = (-96 cos 4πt) m/s² 
 
 
4ª Questão. A posição de uma partícula é dada por: x(t) = 10 sen (2t), onde x está em metros e t 
em segundos. Quais são os valores máximos, em módulos, da elongação, da velocidade e da 
aceleração? 
a) 10; 20; 40 b) 10; 20π; 400 c) 10; 20; 100 d) 100; 20π; 40 e) 100; 10π; 40π 
 
RESPOSTA: Alternativa a 
 
 
5ª Questão. Uma partícula descreve um movimento circular uniforme de raio R = 20 m. A aceleração 
centrípeta da partícula é 50 m/s2. Considere um sistema de coordenadas Oxy com origem no centro 
da circunferência. Para t = 0 s, o ângulo formado entre o eixo Ox e o vetor posição da partícula é 
nulo. Determine a frequência, o período, a fase inicial, a amplitude e a frequência angular deste 
movimento. 
 
RESPOSTA: f = 0,25 Hz; T = 4 s; θ0 = 0; A = 20 m e ω = π /2 rad/s 
 
 
6ª Questão. A uma mola de massa desprezível e constante elástica k = 225 N/m, que se encontra 
presa ao teto, é pendurada uma massa de 360 g amarrada a sua extremidade e abandonada sob a 
ação do seu peso e da força da mola. 
Qual é a frequência das oscilações? E a amplitude? 
 
RESPOSTA: f ≈ 4 Hz e A = 16 mm 
 
 
 
 
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7ª Questão. Um corpo de 500 g, preso a uma mola ideal vertical, é vagarosamente baixado até o 
ponto em que fica em equilíbrio, distendendo a mola em 20 cm. Admitindo que g = 10 m/s2, quando 
o corpo é afastado de sua posição de equilíbrio e em seguida abandonado, o período de oscilação 
do sistema será aproximadamente de: 
a) 281 s b) 44,5 s c) 8,0 s d) 4,0 s e) 0,9 s 
 
RESPOSTA: Alternativa c 
 
 
8ª Questão. Certa massa de 0,2 kg é sustentada verticalmente por uma mola, cuja constante 
elástica é de 40 N/m. Posta a oscilar, a frequência de movimento do sistema, em hertz, é de 
aproximadamente: 
a) 2,3. b) 3,2. c) 8. d) 10. e) 14. 
 
RESPOSTA: Alternativa a 
 
 
9ª Questão. Uma partícula descreve movimento harmônico simples de período 4,0 s e amplitude 
10 cm. O módulo de sua velocidade ao passar por um ponto de trajetória, cuja elongação é 6,0 cm, 
vale: 
a) 64π cm/s b) 32π cm/s c) 16π cm/s d) 8,0π cm/s e) 4,0π cm/s 
 
RESPOSTA: Alternativa e 
 
 
10ª Questão. Considere dois osciladores, um pêndulo simples e um sistema massa-mola, que na 
superfície da Terra têm períodos iguais. Se levados para um planeta onde a gravidade na superfície 
é 1/4 da gravidade da superfície da Terra, podemos dizer que a razão entre o período do pêndulo 
e o período do sistema massa-mola, medidos na superfície do tal planeta, é: 
a) 1/4 b) 1/2 c) 1 d) 2 e) 4 
 
RESPOSTA: Alternativa d 
 
 
11ª Questão. Imagine um cilindro maciço de raio R e massa M, ligado a uma mola horizontal de 
massa desprezível, que pode rolar sem deslizar sobre a superfície. A constante elástica da mola é 
k = 640 N/m. Desloca-se o cilindro até que a mola distende 25 cm, soltando-o em seguida. A energia 
cinética e a energia potencial do cilindro quando ele passa pela posição de equilíbrio, são 
respectivamente: 
a) 80 e 0 b) 0 e 80 c) 20 e 0 d) 0 e 20 e) 0 e 0 
 
RESPOSTA: Alternativa c 
 
 
12ª Questão. Considere um oscilador harmônico simples, unidimensional, do tipo massa-mola. 
Num primeiro momento ele é posto para oscilar com amplitude A, tendo frequência f1 e energia 
mecânica E1, e num segundo momento, com amplitude 2A, tendo frequência f2 e energia mecânica 
E2. Das opções abaixo indique aquela contém somente relações verdadeiras: 
a) f2 = f1 e E2 = 4E1 b) f2 = f1 e E2 = 2E1 c) f2 = 2f1 e E2 = 4E1 
d) f2 = 2f1 e E2 = 2E1 e) f2 = 4f1 e E2 = 4E1 
 
RESPOSTA: Alternativa a 
 
 
 
 
 
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13ª Questão. Considere o sistema massa-mola que executa um MHS com um período de 0,5 s. A 
massa da mola é desprezível e a massa do corpo é 1,0 kg. A sua energia total é 5 J. Qual é o 
módulo da aceleração máxima, em m/s2? 
a) 64 b) 40 c) 16 d) 8 e) 32 
 
RESPOSTA: Alternativa b 
 
 
14ª Questão. Um corpo de massa m preso à extremidade de uma mola de constante elástica K 
executa um movimento harmônico simples cuja função horária é representada pela equação a 
seguir, em que x e t são medidos no SI. 
 
 
A posição de equilíbrio é representada pelo ponto 0. 
 
Analise as afirmativas e conclua qual delas está incorreta. 
a) A amplitude desse movimento é 3 m. 
b) O período e a fase inicial do movimento correspondem, respectivamente, a 2s e π radianos. 
c) A velocidade máxima obtida pela partícula é de 3π m//s.. 
d) A energia mecânica é igual a zero, quando o corpo passa pela posição de equilíbrio. 
e) A força que age sobre o corpo durante o movimento é elástica e tem intensidade cujo módulo é 
proporcional à elongação da mola. 
 
RESPOSTA: Alternativa d 
 
 
15ª Questão. Um corpo de massa m está preso à extremidade de uma mola de constante elástica 
K = 32 N/m e oscila de acordo com a equação a seguir, onde todas as variáveis estão com unidades 
no SI. 
 
X = 2 cos ( 3 t + π / 2 ) 
 
 
Pode-se concluir que a energia mecânica do corpo 
a) é nula nas extremidades e máxima na posição de equilíbrio. 
b) é de 32 J nas extremidades e nula na posição de equilíbrio. 
c) é constante e igual a 64 J. 
d) é de 32 J nas extremidades e 64 J na posição de equilíbrio. 
e) é nula nas extremidades e na posição de equilíbrio. 
 
RESPOSTA: Alternativa c