Lista - MHS

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Engenharia Civil 
Autorizado pela Portaria nº 2.472 de 11.07.2005 publicada no D.O.U. no dia 12.07.2005 
Reconhecido pela Portaria Nº 96 de 11.01.2011 publicada no D.O.U. em 13.01.2011 
 
 
 
Lista - MHS 
Fenômenos Oscilatórios e Termodinâmica – Prof. Bruno Camêlo 
 
Questão 1. Em um barbeador elétrico, a lâmina se move 
para frente e para trás por uma distância de 2,0 mm em 
movimento harmônico simples, com uma freqüência de 
120 Hz. Desta forma, determine: 
 
a) a amplitude; b) a velocidade máxima da lâmina; 
c) a aceleração máxima da lâmina. 
 
Questão 2. Um automóvel pode ser considerado montado 
sobre quatro molas idênticas quando estamos 
interessados nas oscilações verticais. As molas de certo 
carro estão ajustadas para que as oscilações tenham uma 
freqüência de 3,0 Hz. Sendo assim, 
 
a) qual a constante elástica de cada mola se a massa do 
carro for de 1450 kg. 
b) qual será a freqüência de oscilação se cinco 
passageiros, cada com uma massa de 70 kg, estiverem 
no interior deste carro. 
 
(OBS.: Considere em ambos os casos que a massa se 
distribua uniformemente nas quatro molas.) 
 
Questão 3. O pistão na cabeça de um cilindro de uma 
locomotiva possui um curso (duas vezes a amplitude) de 
0,70 m. Se o pistão se mover em movimento harmônico 
simples com uma freqüência angular de 180 rpm, qual a 
velocidade máxima desse alcançada por esse pistão? 
 
Questão 4. Um sistema físico oscila em movimento 
harmônico simples de acordo com a função 
 
x(t) = [6,0 cos (3 t + /3)] (m) 
 
No instante t = 2,0 s, determine 
 
a) o deslocamento do corpo que constitui este sistema. 
b) a velocidade nesse instante. 
c) a aceleração nesse instante. 
d) a fase inicial desse movimento. 
e) a freqüência e o período desse sistema físico. 
 
Questão 5. Um oscilador é formado por um bloco preso a 
uma mola que possui constante elástica de 400 N/m. Em 
certo instante, a posição (medida a partir da posição de 
equilíbrio do sistema), a velocidade e a aceleração são, 
respectivamente, 0,10 m, 6 m/s e 2m/s2. Calcule, 
 
a) a freqüência se oscilação. 
b) a massa do bloco. 
c) a amplitude do movimento. 
 
Questão 6. Uma massa de 0,50 kg, oscilando em uma 
mola, tem velocidade em função do tempo dada por 
 
Vx(t) = [3,6 sen (4 t - /2)] (m/s) 
 
Analisando a equação da velocidade deste oscilador, 
determine: 
 
a) o período do movimento. 
b) a amplitude. 
c) a aceleração máxima desse movimento. 
d) a constante elástica da mola. 
 
Questão 7. Um sistema massa-mola tem em sua 
constituição um corpo de massa 1,50 kg tem posição 
variando no tempo e dada por 
 
x(t) = [2,0 cos (4 - /4)] (m) 
 
Desta forma, 
 
a) qual o tempo de uma oscilação completa? 
b) qual a constante elástica da mola? 
c) qual a velocidade máxima desse corpo? 
d) qual a força máxima sobre este corpo? 
e) a posição, velocidade e aceleração desse corpo no 
instante t = 1,0 s. 
f) a força nesse instante. 
 
Questão 8. Um objeto executa um movimento harmônico 
simples com período de 0,3 s e amplitude de 6,0 cm. Em t 
= 0 o objeto está instantaneamente em repouso na 
posição x = 6,0 cm. Determine o tempo que este objeto 
levará para sair da posição x = 6,0 cm até x = - 1,5 cm. 
 
Questão 9. Quando o deslocamento no MHS é a metade 
da amplitude xm que parcela da energia total pertence a: 
 
a) energia cinética; b) energia potencial; 
c) Para que deslocamento as energias potencial e cinética 
no MHS tem valores igualmente distribuídos? 
 
Questão 10. Uma partícula de 10 g está descrevendo um 
MHS com amplitude de 2,010-3 m e uma aceleração 
máxima de módulo igual a 8,0103 m/s. A constante de 
fase é -/3 rad. Para esse MHS, determine: 
 
a) uma expressão da força em função do tempo para esse 
sistema. 
b) o período do movimento? 
c) a velocidade máxima da partícula. 
d) a energia mecânica desse oscilador. 
 
Questão 11. Um bloco de 4,0 kg está pendurado em uma 
mola de constante elástica 500 N/m. Uma bala de revólver 
de 50 g é disparada e entra no bloco vinda de baixo na 
vertical uma com velocidade de 150 m/s e fica alojada no 
bloco. Sendo assim, 
 
a) qual a amplitude de oscilação desse MHS? 
b) que parcela da energia cinética da bala é transferida 
para a energia mecânica do oscilador.