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A block of mass m = 0.5 kg is suspended from a spring with spring constant k = 2.232 N/m and natural length l0 = 0.5 m. The block is displaced 1 cm...

A block of mass m = 0.5 kg is suspended from a spring with spring constant k = 2.232 N/m and natural length l0 = 0.5 m. The block is displaced 1 cm below the equilibrium position and released from rest. The motion of the block is damped by a viscous force proportional to the velocity with coefficient of proportionality γ = 0.25 kg/s. The block oscillates with a frequency of 2.23 Hz. Determine the equation of motion of the block and the amplitude of the oscillation.
Determine the equation of motion of the block.
Determine the amplitude of the oscillation.

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Exerício de Física Básica II - Moysés - 65
1 pág.

Física II Universidade Nove de JulhoUniversidade Nove de Julho

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A equação de movimento do bloco é dada por: x(t) = A * exp(-γt/2m) * cos(ωt + φ) Onde: - x(t) é a posição do bloco em relação à posição de equilíbrio no tempo t - A é a amplitude da oscilação - γ é o coeficiente de amortecimento - m é a massa do bloco - ω é a frequência angular da oscilação - φ é a fase inicial da oscilação A frequência angular da oscilação é dada por: ω = sqrt(k/m - γ^2/4m^2) Substituindo os valores dados, temos: ω = sqrt(2.232/0.5 - 0.25^2/(4*0.5^2)) = 4.46 rad/s A amplitude da oscilação é dada por: A = x(0) Substituindo os valores dados, temos: A = 0.01 m Portanto, a equação de movimento do bloco é x(t) = 0.01 * exp(-0.25t/1) * cos(4.46t + φ) e a amplitude da oscilação é 0.01 m.

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