Lista 2

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Universidade Federal Rural do Semi-Árido – UFERSA 
Pró-Reitoria de Graduação – PROGRAD 
Departamento de Ciências Naturais, Matemática e Estatística – DCME 
Disciplinas: Ondas e Termodinâmica 
Professora: Subênia Medeiros 
 
Lista de Exercício – Movimento Periódico 
 
1. Em um certo ancoradouro, as marés fazem com que a superfície do oceano se eleve de uma distância d 
(do nível mais alto ao nível mais baixo) em movimento harmônico simples, com um período de 12,5 h. Quanto 
tempo leva para a água baixar uma distância 0,250 d a partir do seu nível mais alto? 
Respostas: 2,08 h 
 
2. Um bloco encontra-se sobre uma superfície horizontal (uma mesa oscilante) que está se movendo 
horizontalmente para a frente e para trás em movimento harmônico simples com frequência de 2,0 Hz. O 
coeficiente de atrito estático entre o bloco e a superfície é 0,50. Qual o maior valor possível da amplitude do 
MHS (Movimento Harmônico Simples) para que o bloco não deslize ao longo da superfície? 
Respostas: 31 mm 
 
3. Na figura ao lado, duas molas são presas a um bloco que pode oscilar 
sobre um piso sem atrito. Se a mola da esquerda for removida, o bloco oscilará 
com uma frequência de 30 Hz. Se, em vez disso, a mola da direita for removida, 
o bloco oscilará com uma frequência de 45 Hz. Com que frequência o bloco 
oscilará quando preso às duas molas? 
Respostas: 54 Hz 
 
4. Na figura ao lado, dois blocos P e B (mB = 1 kg e mP = 10 kg) e uma mola (k = 200 N/m) estão dispostos 
sobre uma superfície horizontal sem atrito. O coeficiente de atrito estático 
entre os dois blocos é 0,40. Que amplitude do movimento harmônico simples 
do sistema blocos-mola faz com que o bloco menor fique na iminência de 
deslizar sobre o bloco maior? 
Respostas: 0,22 m 
 
5. Um objeto está se movendo na extremidade de uma mola com um MHS de amplitude A. Se a amplitude 
for dobrada, o que acontece com a distância total que o objeto percorre em um período? O que acontece 
com o período? O que acontece com a velocidade máxima do objeto? Discuta como essas respostas estão 
relacionadas. 
Respostas: 
 
6. Na figura ao lado, duas molas são ligadas e conectadas a um bloco de 
massa 0,245 kg que é posto em oscilação sobre um piso sem atrito. Cada 
uma das molas possui constante elástica k = 6430 N/m. Qual é a frequência 
das oscilações? 
Respostas: 18 Hz 
 
7. O deslocamento de um objeto oscilando em função do tempo é mostrado na figura abaixo. Quais são 
(a) a frequência, (b) a amplitude, (c) o período, (d) a frequência angular desse movimento? 
Respostas: 
 
 
8. Na figura ao lado, um bloco pesando 14,0 N, que pode deslizar sem atrito sobre 
um plano inclinado de um ângulo θ = 40,0◦, está conectado ao topo do plano 
inclinado por uma mola de massa desprezível com comprimento na configuração 
não deformada de 0,450 m e constante elástica de 120 N/m. (a) A que distância do 
topo do plano inclinado encontra-se a posição de equilíbrio do bloco? (b) Se o bloco 
for ligeiramente puxado para baixo ao longo do plano e solto, qual será o período 
das oscilações resultantes? 
Respostas: (a) 0,525 m; (b) 0,686 s 
 
9. Na figura ao lado, a esfera de cima é liberada a partir do repouso, colide 
com a esfera de baixo, que está em repouso, e gruda-se a ela. Ambas as molas 
têm 50,0 cm de comprimento. A esfera de cima possui uma massa de 2,0 kg e 
está inicialmente a uma altura de 10,0 cm acima da esfera de baixo, cuja massa 
é igual a 3,0 kg. Ache a frequência e o deslocamento angular máximo do 
movimento após a colisão. 
Respostas: 0,705 Hz; 14,5º 
 
 
10. Uma barra metálica delgada e homogênea de massa M possui um pivô 
em seu centro por onde passa um eixo perpendicular à barra. Uma mola 
horizontal cuja constante é k possui uma extremidade presa na parte inferior 
da barra e sua outra extremidade está rigidamente presa a um suporte. Quando 
a barra é deslocada formando um pequeno ângulo 𝜃 com a vertical e liberada 
(figura ao lado), mostre que a oscilação é um movimento harmônico angular 
e calcule seu período de oscilação. (Sugestão: considere pequenos ângulos 
para que sen 𝜃 ~𝜃 𝑒 cos 𝜃 = 1). 
Respostas: 2𝜋√𝑀/3𝑘