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Considere um oscilador harmônico simples formado por uma mola de massa desprezível e um bloco de massa 2kg que desliza sobre uma superfície sem atr...

Considere um oscilador harmônico simples formado por uma mola de massa desprezível e um bloco de massa 2kg que desliza sobre uma superfície sem atrito. O oscilador tem seu ponto de equilíbrio em x=0. O gráfico mostra o módulo da força aplicada sobre o bloco em função do seu deslocamento, sendo Fmax=80N o valor máximo da força aplicada.

Frente ao exposto, coloque V para a afirmação verdadeira ou F para a afirmação falsa:

I - O período do movimento é de 0,63s.
II - A maior velocidade assumida pelo bloco tem módulo de 4m/s.
III - A energia cinética máxima do movimento é de 32J.
IV - A aceleração máxima experimentada pelo bloco tem módulo 4m/s2.

I - O período do movimento é de 0,63s.
II - A maior velocidade assumida pelo bloco tem módulo de 4m/s.
III - A energia cinética máxima do movimento é de 32J.
IV - A aceleração máxima experimentada pelo bloco tem módulo 4m/s2.
A) V – F – V – F
B) F – V – V – V
C) V – V – F – F
D) F – V – V – F
E) F – F – F – V

Essa pergunta também está no material:

IFSC PROVA 2
20 pág.

Química, Física, Fisicoquímica Universidade Estácio de SáUniversidade Estácio de Sá

💡 1 Resposta

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A resposta correta é a alternativa D) F - V - V - F. I - O período do movimento é dado por T = 2π√(m/k), onde m é a massa do bloco e k é a constante elástica da mola. Substituindo os valores, temos T = 2π√(2/40) = 0,89s. Portanto, a afirmação é falsa. II - A velocidade máxima do bloco ocorre quando a energia potencial é zero e toda a energia está na forma cinética. A energia potencial é máxima quando o bloco está na posição de máximo afastamento da posição de equilíbrio, ou seja, em x = ±0,1m. Nessa posição, a energia potencial é igual à energia máxima armazenada na mola, que é dada por E = (1/2)kx² = 4J. Portanto, a velocidade máxima é dada por V = √(2E/m) = √(8/2) = 2m/s. A afirmação é verdadeira. III - A energia cinética máxima é igual à energia potencial máxima, que é de 4J, como já calculado na afirmação anterior. Portanto, a afirmação é verdadeira. IV - A aceleração máxima ocorre quando o bloco passa pela posição de equilíbrio e toda a energia está na forma cinética. Nessa posição, a energia cinética é igual à energia máxima armazenada na mola, que é de 4J. Portanto, a aceleração máxima é dada por a = F/m = 80/2 = 40m/s². A afirmação é falsa.

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