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17) (UNIFESP) Um estudante faz o estudo experimental de um movimento harmônico simples (MHS) com um cronômetro e um pêndulo simples como o da figur...

17) (UNIFESP) Um estudante faz o estudo experimental de um movimento harmônico simples (MHS) com um cronômetro e um pêndulo simples como o da figura, adotando o referencial nela representado.

Ele desloca o pêndulo para a posição +A e o abandona quando cronometra o instante t = 0. Na vigésima passagem do pêndulo por essa posição, o cronômetro marca t = 30 s.
a) Determine o período (T) e a freqüência (f) do movimento desse pêndulo.
b) Esboce no caderno de respostas o gráfico x (posição) × t (tempo) desse movimento, dos instantes t = 0 a t = 3,0 s; considere desprezível a influência de forças resistivas.


Essa pergunta também está no material:

fisica_exercicios_mhs_movimento_harmonico_simples_gabarito
11 pág.

Física Universidade Estácio de Sá - EADUniversidade Estácio de Sá - EAD

💡 1 Resposta

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a) Para determinar o período (T) do movimento do pêndulo, podemos usar a fórmula T = t / n, onde t é o tempo total decorrido e n é o número de oscilações completas. No caso, o tempo total decorrido é de 30 s e o número de oscilações completas é 20. Portanto, o período é dado por T = 30 s / 20 = 1,5 s. A frequência (f) do movimento pode ser calculada pela fórmula f = 1 / T, onde T é o período. Substituindo o valor do período encontrado anteriormente, temos f = 1 / 1,5 s = 0,67 Hz. b) Para esboçar o gráfico x (posição) × t (tempo) do movimento do pêndulo, podemos considerar que a posição varia de acordo com uma função senoidal. No instante t = 0, a posição é máxima (+A), e a partir desse ponto, a posição varia de acordo com a função seno. Considerando que o período é de 1,5 s, podemos esboçar o gráfico do instante t = 0 a t = 3,0 s, com intervalos de 0,5 s. A posição varia de +A a -A e depois retorna a +A em cada período. Lembrando que o gráfico é apenas um esboço, podemos representar o movimento do pêndulo como uma curva senoidal que oscila entre +A e -A ao longo do tempo, repetindo-se a cada 1,5 s. Espero ter ajudado! Se tiver mais alguma dúvida, é só perguntar.

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