gabarito a1

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ATIVI AVALIAT A1 
 
Q1) Na apostila de Oscilações e Ondas mostramos a figura abaixo (adaptada de 
HALLIDAY, D., RESNICK, R., WALKER, J. Fundamentos de Física, vol. 2, 8ª ed.), a 
qual ilustra a posição x em função do tempo t, para dois osciladores (do tipo massa-mola 
ideal), um representado pela cor vermelha e outro pela azul. Pode-se ver que o oscilador 
azul apresenta período de oscilação o dobro do valor do período do oscilador vermelho. 
Considere que os dois osciladores apresentam a mesma constante elástica k. 
 
 
Considere as afirmativas: 
 
I. Os dois osciladores apresentam a mesma amplitude xmax de oscilação e o 
mesmo ângulo de fase; ambos estão na posição angular zero em t=0. 
II. A massa do oscilador azul é o dobro da do vermelho, pois seu período é o 
dobro. 
III. A energia mecânica do oscilador vermelho é maior do que a do azul, pois 
ele percorre a mesma amplitude em menor tempo. 
 
 
 
Estão corretas as afirmativas: 
 
Correto: I 
 
 
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Q2) Um estudante observa o movimento de oscilação de um “bloco” (de massa m=0,300 
kg) preso a uma mola (cuja constante elástica é desconhecida) e mede o tempo que o bloco 
leva para executar dez (10) oscilações e obtém o valor de 5,60 s; sabe-se que a amplitude 
do movimento é 10,0 cm. Para descrever esse movimento, ele considerou que em t=0 o 
bloco estava na posição de máxima compressão e o tratou como MHS. 
 
Considere as afirmativas: 
 
I. Em t=0 a aceleração do bloco é máxima e vale 12,5 0 m/s2 e a velocidade do bloco 
é nula. 
II. A constante elástica da mola vale 50,2 N/m. 
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III. A velocidade máxima do bloco ocorrerá, em módulo, sempre que a deformação da 
mola for nula e vale 1,25 m/s. 
 
Estão corretas: 
 
Correto : 
I e III. 
 
 
 
 
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Q3) Um bloco de massa desconhecida está apoiado em uma superfície horizontal (sem 
atrito) e está preso a uma mola ideal de constante elástica k igual a 43,0 N/m de tal forma 
que executa um MHS. Para t=0 o bloco está na posição x= − 0,160 m, sua velocidade é 
positiva e aceleração a= 37,0 m/s2. 
 
a) Qual a massa do bloco? 
b) Represente (em uma mesma figura): (i) o vetor posição x, o vetor velocidade v e o vetor 
aceleração a do bloco que descreve MHS, para o tempo t=0; (ii) a posição angular, o vetor 
velocidade tangencial do MCU e o vetor aceleração centrípeta do ponto imaginário (que 
descreve MCU) correspondente. Diga em qual quadrante se encontra o ponto imaginário 
em t=0. 
 
c) Represente os gráficos da posição, da velocidade e da aceleração em função do tempo, 
um embaixo do outro (como fizemos nas aulas síncronas), observando para que a escala de 
tempo seja a mesma em todos os três. 
 
Resolva essa questão postando um arquivo (upload). Solicito que você escreva (por favor) 
com caneta escura (caso faça foto da sua resolução) e numere cada passo conforme o 
solicitado acima. 
 
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c) 
 
 
 
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Q4) Considere um sistema massa-mola (m=0,400 kg e k=200,0 N/m) executando o 
Movimento Harmônico Simples. Sabe-se que a amplitude do movimento é 0,300 m. A 
velocidade máxima e energia mecânica vale, respectivamente: 
 
Correto: 
6,7 m/s e 9,0 J. 
 
 
 
 
Q5) Considere um sistema massa-mola (m=0,400 kg e k=200,0 N/m) executando o 
Movimento Harmônico Amortecido. Sabe-se que: a amplitude inicial do movimento é 
0,300 m; o ângulo de fase é nulo; após 20 oscilações (desde o t=0) a amplitude do 
movimento é 0,200m. Sabendo-se que o período desse movimento pode ser calculado da 
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mesma forma que para o MHS, pode-se dizer que o coeficiente de amortecimento (b) vale, 
aproximadamente: 
 
Correto: .a) 58 g/s 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Q6) Considere um sistema massa-mola (m=0,400 kg e k=200,0 N/m) executando o 
Movimento Harmônico Amortecido. Sabe-se que: a amplitude inicial do movimento é 
0,300 m; o ângulo de fase é nulo; após 20 oscilações (desde o t=0) a amplitude do 
movimento é 0,200m. Pode-se dizer de forma aproximada que após 20 oscilações: 
 
Correto: a amplitude do movimento reduziu à 67 % do valor inicial e a e energia mecânica 
reduziu à 44 % do seu valor inicial. 
 
 
 
 
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Q7) Sabemos que quando um sistema é colocado a oscilar, ele oscila em sua frequência 
natural e sua amplitude decai exponencialmente até o movimento de oscilação se extinguir. 
Porém, se uma força externa for aplicada repetitivamente ao sistema, estaremos produzindo 
uma oscilação forçada. 
 
Considere as alternativas: 
 
.I. Se a força externa é aplicada com uma frequência igual a frequência natural, a amplitude 
do movimento será máxima e estaremos na condição de ressonância. 
 
II. Na condição de ressonância se consegue transferir a máxima quantidade de energia ao 
sistema. 
 
.III. Se a força externa for aplicada com uma frequência maior do que a frequência natural, 
a amplitude do movimento será a maior possível. 
 
Estão corretas: 
 10 
 
Correto: 
I e II