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67. UFBA A figura abaixo representa uma partícula ligada a uma mola ideal, que realiza movimento harmônico simples em torno do ponto x = 0, complet...

67. UFBA A figura abaixo representa uma partícula ligada a uma mola ideal, que realiza
movimento harmônico simples em torno do ponto x = 0, completando um ciclo a cada 4
segundos. No instante t = 0, o deslocamento da partícula é x = 0,37 cm e sua velocidade é
nula.

Desprezando-se as forças dissipativas que atuam no sistema, é correto afirmar:
(01) O deslocamento da partícula, medido em cm, no instante arbitrário t, é dado por

x(t) = 0,37 cos ( π t).

(02) O módulo da velocidade máxima da partícula é vmax ≈ 0,58 cm/s.

(04) O módulo da aceleração máxima da partícula é amax ≈ 0,91 cm/s2.

(08) A energia mecânica da partícula, em t = 3s, é igual à sua energia potencial elástica.

(16) A energia cinética da partícula aumenta, quando ela se desloca de x = 0 até x = – 0,37 cm.

(32) Considerando-se o atrito, o fenômeno da ressonância é verificado, reanimando-se o

movimento com uma força externa de freqüência angular π rad/s.

Dê, como resposta, a soma das alternativas corretas.

O deslocamento da partícula, medido em cm, no instante arbitrário t, é dado por x(t) = 0,37 cos ( π t).
O módulo da velocidade máxima da partícula é vmax ≈ 0,58 cm/s.
O módulo da aceleração máxima da partícula é amax ≈ 0,91 cm/s2.
A energia mecânica da partícula, em t = 3s, é igual à sua energia potencial elástica.
A energia cinética da partícula aumenta, quando ela se desloca de x = 0 até x = – 0,37 cm.

Essa pergunta também está no material:

Banco de questões Física - Ensino Médio
337 pág.

Física Universidade Federal do Rio Grande do NorteUniversidade Federal do Rio Grande do Norte

Respostas

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A alternativa correta é a soma das alternativas (01), (02) e (04), que é igual a 7. Portanto, a resposta correta é 7. Explicação: - A alternativa (01) está correta, pois o deslocamento da partícula é dado por x(t) = 0,37 cos ( π t). - A alternativa (02) está correta, pois o módulo da velocidade máxima da partícula é dado por vmax = Aω, onde A é a amplitude do movimento e ω é a frequência angular, e pode ser calculado como vmax = 0,37π/2 ≈ 0,58 cm/s. - A alternativa (04) está correta, pois o módulo da aceleração máxima da partícula é dado por amax = Aω², onde A é a amplitude do movimento e ω é a frequência angular, e pode ser calculado como amax = 0,37π²/8 ≈ 0,91 cm/s². - A alternativa (08) está incorreta, pois a energia mecânica da partícula é constante e igual à soma da energia cinética e da energia potencial elástica, e não apenas igual à energia potencial elástica. - A alternativa (16) está incorreta, pois a energia cinética da partícula é máxima quando ela passa pelo ponto de equilíbrio (x = 0), e não quando ela se desloca de x = 0 até x = – 0,37 cm. - A alternativa (32) está incorreta, pois o fenômeno da ressonância ocorre quando a frequência da força externa é igual à frequência natural do sistema, e não quando a frequência da força externa é π rad/s. Além disso, o enunciado afirma que as forças dissipativas são desprezadas, portanto não há atrito no sistema.

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