Fisica Teorica e Experimental 1 Av2 Resolvidos

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Física Teórica e Experimental I 
 
Lista de Exercícios preparatórios para AV2 e AV3 
 
Exercícios Resolvidos 
 
Pêndulo Simples 
 
01) Qual o período e a frequência de um pêndulo simples, que tem comprimento de 0,25m? Considere 
g=10m/s². 
Utilizando a equação: 
 
Substituindo os valores dados: 
 
Sabendo que a frequência é igual ao inverso do período: 
 
 
02) Suponha que um pequeno corpo, de massa m, esteja preso na extremidade de um fio de peso 
desprezível, cujo comprimento é L, oscilando com pequena amplitude, em um plano vertical, como 
mostra a figura a seguir. Esse dispositivo constitui um pêndulo simples que executa um movimento 
harmônico simples. Verifica-se que o corpo, saindo de B, desloca-se até B’ e retorna a B, 20 vezes em 10 
s. Assinale o que for correto. 
 
 
(01) O período deste pêndulo é 2,0 s. 
(02) A frequência de oscilação do pêndulo é 0,5 Hz. 
(04) Se o comprimento do fio L for 4 vezes maior, o período do pêndulo será dobrado. 
(08) Se a massa do corpo suspenso for triplicada, sua frequência ficará multiplicada por Ö3. 
(16) Se o valor local de g for 4 vezes maior, a frequência do pêndulo será duas vezes menor. 
(32) Se a amplitude do pêndulo for reduzida à metade, seu período não modificará. 
 
(01) Falsa — 20 vezes — 10s 20T = 10 — T = 10/20 — T = 1/2 s 1 vez — T 
(02) Falsa — f = 1/T — f =1/1/2 — f = 2 Hz 
(04) Verdadeira Observe que T é diretamente proporcional à raiz quadrada de L. 
(08) Falsa — Observe que o período T independe da massa m 
(16) Falsa — Observe que o período T é inversamente proporcional à raiz quadrada de g e consequentemente 
diretamente proporcional à frequência, pois f = 1/T. 
(32) Verdadeira — Observe que o período T independe da amplitude A 
 
 
03) Uma criança de massa 30,0 kg é colocada em um balanço cuja haste rígida tem comprimento de 2,50 m. 
Ela é solta de uma altura de 1,00 m acima do solo, conforme a figura abaixo. Supondo que a criança não 
se autoimpulsione, podemos considerar o sistema “criança-balanço” como um pêndulo simples. 
Desprezando-se a resistência do ar, é correto afirmar: (considere g= 10m/s2) 
 
(01) O intervalo de tempo para que a criança complete uma oscilação é de p s. 
(02) A energia potencial da criança no ponto mais alto em relação ao solo é de 150 J. 
(04) A velocidade da criança no ponto mais próximo do solo é menor que 4,00 m/s. 
(08) Se a massa da criança fosse maior, o tempo necessário para completar uma oscilação diminuiria. 
(16) A frequência de oscilação da criança depende da altura da qual ela é solta. 
 
 
(01) Verdadeira — T = p s 
(02) Falsa — ponto mais alto – h=1m — Ep=mgh — Ep=30.10.1 — Ep=300J 
04) Falsa — A energia mecânica é constante e vale 300J. No ponto mais baixo — Em = Ec + Ep 
300= mV2/2 + mgh — 300 = 30V2/2 + 30.10.0,5 — V = 150/15 — V =10 m/s 
(08) Falsa. Num pêndulo simples o período T de oscilação independe da massa m. 
(16) Falsa. O período independe da altura (amplitude A). 
 
 
 
 
04) Um relógio de pêndulo é construído tal que o seu pêndulo realize 3600 oscilações completas a cada 
hora. O relógio está descalibrado, de modo que o pêndulo oscila em um movimento harmônico simples 
de frequência angular igual a 5π/2 rad/s. Nessa situação, ao final de 3600 oscilações completas do 
pêndulo terão se passado: 
 
 
 
a) 32 min 
b) 45 min 
c) 48 min 
d) 52 min 
e) 56 min 
 
Cálculo do período T de cada oscilação — w=2π/T — T=2π/w=2π/5π/2 — T=0,8s — tempo (∆t) gasto em 
n=3.600 oscilações — ∆t=nT=3.600×0,8 — ∆t=2.880/60 min — ∆t=48 min 
 
05) Transforme : 120 rpm em Hz 
 
 
 
06) Um disco efetua 30 voltas em um minuto. Determine a frequência em Hz e RPM. 
 
 
07) Um pêndulo desloca-se de uma posição A a uma posição B, pontos extremos de uma oscilação, em 2 s. 
Qual é o período? Despreze a resistência do ar. 
tAB = 2 s T = 4 s 
RELAÇÃO ENTRE O PERÍODO E A FREQUÊNCIA 
1 volta T 
n (nº de voltas) 1 s (unidade de tempo) 
 
n · T = 1 s 
· T = 1 como = f 
f · T = 1 
 
08) Um motor executa 600 RPM. Determine a frequência e o período no SI. 
RESOLUÇÃO 
 
 como T = 0,15