AVA 2 FÍSICA I gabarito

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UNIVERSIDADE VEIGA DE ALMEIDA 
ENGENHARIA DE PRODUÇÃO 
EDUCAÇÃO À DISTÂNCIA 
 
 
 
Eduardo Lopes da Motta 
Matrícula: 20181302007 
 
 
 
LISTA DE EXERCÍCIOS DE MHS 
 
 
AVALIAÇÃO 2 – FÍSICA I 
 
 
 
 
 
 
Rio de Janeiro 
Outubro 2018 
 
2 
 
LISTA DE EXERCÍCIOS DE MHS 
 
Considere as quatro situações a seguir: 
 
1. A Terra demora um ano para completar uma volta ao redor do Sol. Esse 
movimento é chamado de periódico, e um ano é o período do 
movimento. Qual é a frequência do movimento da Terra em torno do 
Sol? Considere um ano = 365 dias 
Frequência (n/Δt, número de ciclos por intervalo de tempo) é dada em Herz = 
ciclos por segundo, assim temos que transformar um ano em segundos 
Período (T)  1 ano = 365 dias x 24h = 8760 h x 60 min = 525600 min x 60 
seg = 31536000 segundos 
Frequência é definida pelo inverso do período  f = 1 / T 
 
f = 1 / 31536000  f = 3,17 . 10 -8 Hz 
 
2. Um oscilador massa-mola tem amplitude do movimento de 2 mm, 
pulsação de 2 pi, e não existe defasagem de fase. Quando t = 10 s, qual 
a elongação do movimento? 
Amplitude (A) = 2 mm 
Pulsação (ω) = 2 π 
Tempo (t) = 10 s 
Fase inicial (φ0) = 0 , pois não existe defasagem de fase 
Elongação = x = A . cos (ωt + φ0) 
x = 2 . cos (2 π .10 + 0) 
x = 2 . cos 20 π 
x = 2 . 1 
x = 2 mm 
 
A elongação será máxima e igual a amplitude pelo fato do cosseno de 
20 π ser um valor máximo de 1. 
 
 
3 
 
3. Qual a força exercida em um oscilador massa-mola de amplitude 0,3 m, 
com massa 0,5 kg, tendo um período de três segundos, no momento em 
que sua elongação é máxima? 
A = 0,3 m 
m = 0,5 kg 
T = 3 s 
x máx = A = 0,3 m 
A equação de força é F = - kx (1) 
Constante de força do MHS (k) = mω2 (2) 
E Pulsação (ω) = 2π / T (3) 
Substituindo 2 em 1, temos: 
F = -mω2.x (4) 
Substituindo 3 em 4, temos: 
F = - m (2π / T)2 . x 
Inserindo os valores, chegaremos a resposta: 
F = - 0,5 . (2π/3)2 . 0,3 
F = - 0,5 . 4,38 . 0,3 
F = - 0,65 N 
 
4. Qual o período e a frequência de um pêndulo simples com comprimento 
de 0,25 m? Considere g = 10 m/s2 
 
Comprimento (l) = 0,25 m 
Aceleração gravidade (g) = 10 m/s2 
 
Para o pêndulo simples, o período se calcula a partir da seguinte fórmula: 
 
Período: 
 
 
Assim, temos: T = 2π √ (0,25 / 10)  T = 2π . 0,15  T ≈ 0,99 s 
 
f = 1 / T  f = 1 / 0,99  f = 1,01 Hz