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Lista MHS Professor Derick Kugler – derick.fisica@hotmail.com 01 - (UEPG PR/2002) Assinale o que for correto. 01. O pêndulo simples é um exemplo de movimento harmônico simples. 02. Sendo a velocidade constante em módulo, o movimento necessariamente é retilíneo. 04. O produto do período e da freqüência de um oscilador harmônico é sempre igual a 1 08. O período é definido como o número de vezes por unidade de tempo que o movimento se repete. 16. A velocidade máxima de um objeto em movimento harmônico simples ocorre quando a sua distância da posição de equilíbrio é máxima. 02 - (UEPG PR/2007) Denomina-se pêndulo simples ao sistema constituído por uma partícula material presa na extremidade de um fio, capaz de oscilar em torno de um ponto fixo situado na outra extremidade do fio. Sobre pêndulo, assinale o que for correto. 01. O período de um pêndulo simples depende da massa da partícula oscilante. 02. Quanto maior o comprimento do pêndulo, menor será seu período e, na posição de equilíbrio, a energia mecânica do sistema é mínima. 04. O plano de oscilação de um pêndulo é constante. 08. Quanto menor for a altitude do local onde o pêndulo oscila, menor será seu período. 16. Quando a elongação é máxima, a energia potencial do sistema é máxima e a energia cinética é mínima. 03 - (PUC RS) Um pêndulo simples está oscilando, e os atritos com o ar e no ponto de fixação reduzem gradualmente a amplitude de seu movimento. Afirma-se que: I. A velocidade escalar média do pêndulo está diminuindo. II. A aceleração escalar média do pêndulo está aumentando. III. O período de oscilação e a amplitude diminuem na mesma proporção Analisando as afirmativas acima, deve-se concluir que: a) somente I é correta. b) somente II é correta. c) somente III é correta. d) I e II são corretas. e) I e III são corretas. 04 - (UEPG PR/2003) Considere uma massa m fixada numa extremidade de um fio ideal de comprimento . A outra extremidade desse fio se encontra fixada no teto de uma sala. A massa m é afastada do seu ponto de equilíbrio, sendo então solta, de modo que ela passa a realizar um MHS. Sobre este evento, conforme mostra a figura abaixo, assinale o que for correto. I. Na posição +x, a velocidade da massa m é nula e a força restauradora é mínima. II. Se o valor de m for duplicado, a freqüência de oscilação do movimento aumentará. III. Ao passar pelo ponto 0, a energia cinética do sistema é máxima e a energia potencial é mínima. IV. Se o comprimento do fio for aumentado para 2, o novo período passará a ser T1 = T 2 . 05 - (UEPG PR) Considere um conjunto mola-massa que se encontra sobre um plano horizontal sem atrito. Uma das extremidades da mola é presa a uma parede. É provocado, no conjunto, um alongamento, e em seguida ele é abandonado, passando a executar um movimento harmônico simples. Sobre este evento, assinale o que for correto. 01. Quando o deslocamento é máximo, em qualquer sentido, a velocidade e a energia cinética são nulas. 02. Quando o deslocamento é nulo, a aceleração e a energia potencial são nulas. 04. Quando a massa se afasta da posição de equilíbrio, a energia cinética diminui e a energia potencial aumenta. 08. Quando a massa se aproxima da posição de equilíbrio, o módulo da velocidade diminui e o módulo da aceleração aumenta. 16. Em qualquer configuração do conjunto, a energia total é sempre a mesma. Lista MHS Professor Derick Kugler – derick.fisica@hotmail.com 06 - (UEL PR/2006) A maioria dos relógios atuais tem como princípio de funcionamento a contagem do número de vezes que um determinado processo repetitivo ocorre. Por volta de 1582, na Catedral de Pisa, Itália, Galileu Galilei percebeu que as oscilações de uma lâmpada (lustre) pendurada ao teto eram sempre iguais, fenômeno que ficou conhecido como isosincronismo das oscilações do pêndulo. Ainda hoje, esta é a idéia usada na maioria dos relógios. Assinale a alternativa que corresponde a uma propriedade essencial do pêndulo descoberta por Galileu. a) O período de oscilação independe do comprimento da haste. b) A freqüência de oscilação depende da massa do pêndulo. c) A freqüência de oscilação independe do comprimento da haste, enquanto que o período depende da massa do pêndulo. d) A amplitude de oscilação é determinada pela massa do pêndulo e independe do impulso inicial. e) Para pequenas oscilações, o período e a freqüência do pêndulo independem do impulso inicial. 07 - (UNIOESTE PR/2006) Um dos esportes radicais – o “bungee jumping” – utiliza a corda elástica para saltos de pessoas. Uma massa de 100,0g vibra sem atrito, presa verticalmente a um elástico de massa desprezível, de modo que o período desse movimento é de 2,0s. Considere 3 . A constante elástica da corda é de a) 1,0 N/m. b) 0,7 N/m. c) 0,9 N/m. d) 1,2 N/m. e) 0,5 N/m. 08 - (UFPR/2005) Com relação a um pêndulo simples, constituído por uma pequena esfera de metal de massa m, suspensa por um fio inextensível de comprimento L e que oscila com pequena amplitude, considere as seguintes afirmativas: I. O período desse pêndulo depende da massa da esfera. II. A freqüência aumentará se o comprimento do fio for aumentado. III. Se o pêndulo completar 100 oscilações em 50 s, sua freqüência será 2 Hz. IV. Medindo-se o período de oscilação do pêndulo, é possível determinar a aceleração da gravidade local. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas III e IV são verdadeiras. b) Somente a afirmativa I é verdadeira. c) Somente a afirmativa II é verdadeira. d) Somente as afirmativas I e III são verdadeiras. e) Somente as afirmativas II e IV são verdadeiras. 09 - (UFPR/2006) Um técnico de laboratório comprou uma mola com determinada constante elástica. Para confirmar o valor da constante elástica especificada pelo fabricante, ele fez o seguinte teste: fixou a mola verticalmente no teto por uma de suas extremidades e, na outra extremidade, suspendeu um bloco com massa igual a 10 kg. Imediatamente após suspender o bloco, ele observou que este oscilava com freqüência de 2 Hz. Com base nesses dados, o valor da constante elástica vale: a) N/m 160 2 b) N/m 16 2 c) N/m 6,1 2 d) N/m ) 16( 2 e) N/m 16,0 2 10 - (UEPG PR/2008) A figura abaixo representa um sistema mola-massa. Inicialmente, a massa encontra- se na posição Ax e a mola, distendida. O sistema é liberado, passa a oscilar entre as posições -A xe Ax e passa pela posição de equilíbrio 0x , executando um movimento harmônico simples. Com base nestas informações, e desprezando a força de atrito entre a massa e a superfície de apoio, assinale o que for correto a respeito deste evento. 01. Nas posições -A xe Ax , a energia potencial elástica da mola é mínima. 02. Quando 0x , a energia cinética é mínima e a energia potencial elástica é máxima. 04. Nos intervalos 0] [A, e 0] ,A[ , a energia cinética aumenta e a energia potencial elástica diminui. 08. Em qualquer posição, a energia mecânica total do sistema será igual à soma da energia cinética com a energia potencial elástica. Lista MHS Professor Derick Kugler – derick.fisica@hotmail.com 11 - (UEL PR/2008) Qual deve ser, aproximadamente, a massa do bloco P para que a freqüência fundamental do som emitido pela corda inextensível, mostrada na figura a seguir, de densidade 10–3 kg/m e comprimento d = 50 cm, seja de 440 Hz? Considere g = 10 m/s2. a) 2 kg. b) 5 kg. c) 10 kg. d) 20 kg. e) 30 kg. 12 - (UEPG PR/2009) O gráfico abaixo representa a energia potencial U(x), a energia cinética K(x) e a energia mecânica total Em, em função do deslocamento de um sistema mola-massa que executa um movimento harmônico simples. A respeito deste evento,assinale o que for correto. 01. Na posição x = A, U(x) é máxima e K(x) é mínima. 02. Na posição x = 0, F(x) é nula e v(x) é máxima. 04. Em qualquer posição no intervalo [-A,A], Em é nula. 08. Na posição x = 0, U(x) é máxima e K(x) é mínima. 16. Na posição x = – A, F(x) é máxima e v(x) é mínima. 13 - (UDESC/2009) A escala vertical de uma balança de mola que indica de zero até 160 N possui comprimento de 10,0 cm. Um frango pendurado na extremidade inferior da mola oscila com frequência de 4Hz. A massa do frango é (despreze a massa da mola e considere 102 ): a) 4,0 Kg b) 3,0 kg c) 2,0 Kg d) 3,5 Kg e) 2,5 Kg 14 - (UDESC/2011) Um pêndulo simples oscila com uma pequena amplitude. Para duplicar o período do pêndulo, deve-se: a) quadruplicar o seu comprimento. b) reduzir a sua massa pela metade. c) duplicar a força usada para iniciar o movimento do pêndulo. d) duplicar a amplitude de oscilação. e) duplicar o valor da massa. 15 - (UFSC/2012) Dois relógios de pêndulos idênticos, A e B, localizados na linha do Equador e ao nível do mar, são sincronizados com um relógio atômico altamente preciso. Suponha que o relógio B seja levado para diversos locais, listados na tabela abaixo. (Dado: Terra Jupiter m m = 318) Júpiter Lua nalInternacio Espacial Estação Norte Polo Everest Monte do Pico Assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S) sobre o funcionamento do relógio B. 01. No pico do Monte Everest o relógio B se atrasará em relação ao relógio A. 02. No Polo Norte o relógio B se adiantará em relação ao relógio A. 04. Na Estação Espacial Internacional o relógio B não funcionará, pois não há atuação da força gravitacional da Terra. 08. Na Lua o relógio B se adiantará em relação ao relógio A. 16. Em Júpiter o relógio B se adiantará em relação ao relógio A. Lista MHS Professor Derick Kugler – derick.fisica@hotmail.com 16 - (UEPG PR/2013) Executando um movimento ideal, uma esfera é solta do ponto A, atinge o ponto B, e retorna ao ponto A e assim procede sucessivamente. Sua sombra é projetada sobre um anteparo conforme é mostrado abaixo. Sobre o movimento da esfera e sua sombra sobre o anteparo, assinale o que for correto. 01. A frequência do movimento é o tempo entre duas passagens consecutivas da sombra ou da esfera pelo ponto de equilíbrio. 02. A energia mecânica do modelo apresentado é variável e depende da altura e do grau de inclinação da rampa que é solta. 04. O modelo apresentado se ajusta a um fenômeno físico que tem como características peculiares inter-valos de tempos e extensões, iguais e sucessivas, caracterizando-o como um fenômeno periódico. 08. Amplitude do movimento é a distância da posição de equilíbrio ao ponto de inversão do movimento, apresentada pela sombra da esfera sobre o anteparo. 16. O módulo da aceleração da esfera é constante apenas alternando sua ação, sendo o movimento ora acelerado e ora retardado. 17 - (UEPG PR/2013) Um pequeno bloco de massa m executa um movimento harmônico simples (MHS) de amplitude A em relação a um dado referencial. Sobre esse sistema físico, o movimento descrito e suas relações com a energia mecânica, assinale o que for correto. 01. Um MHS é caracterizado pela oscilação periódica de um ponto material em torno de uma posição de equilíbrio, sob a ação de uma força restauradora. 02. O período e a frequência de um MHS independem da amplitude do movimento. 04. Quando o bloco se afasta da posição de equilíbrio, sua energia cinética diminui enquanto sua energia potencial aumenta. 08. No MHS quando o deslocamento é máximo, em qualquer sentido, a velocidade é nula, o módulo da aceleração é máximo, a energia cinética é nula e a energia potencial é máxima. 18 - (UDESC/2015) Um pêndulo é formado por uma haste rígida inextensível de massa desprezível e em uma das extremidades há uma esfera sólida de massa m. A outra extremidade é fixada em um suporte horizontal. A haste tem comprimento L e a esfera tem raio r. O pêndulo é deslocado da sua posição de equilíbrio de uma altura H e executa um movimento harmônico simples no plano, conforme mostra figura. Com relação ao movimento desse pêndulo, analise as proposições. I. A energia mecânica em A e B são iguais. II. As energias cinética e potencial em A e B são iguais. III. A energia cinética em A é mínima. IV. A energia potencial em B é máxima. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas I e II são verdadeiras. b) Somente as afirmativas III e IV são verdadeiras. c) Somente as afirmativas I e III são verdadeiras. d) Somente as afirmativas I e IV são verdadeiras. e) Todas as afirmativas são verdadeiras. Lista MHS Professor Derick Kugler – derick.fisica@hotmail.com Gabarito 01. Gab: CECEE 02. Gab: 28 03. Gab: A 04. Gab: FFCC 05. Gab: 23 06. Gab: E 07. Gab: C 08. Gab: A 09. Gab: A 10. Gab: 12 11. Gab: D 12. Gab: 19 13. Gab: E 14. Gab: A 15. Gab: 19 16. Gab: 12 17. Gab: 15 18. Gab: C