Grátis: 7. (UECE 2022) No laboratório de física experimental básica da Universidade Estadual do Ceará, dispondo de um cronômetro, uma mola e um objeto de m... – Questões Respondidas

Física Experimental

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7. (UECE 2022) No laboratório de física experimental básica da Universidade Estadual do Ceará, dispondo de um cronômetro, uma mola e um objeto de massa conhecida, um estudante, desejando descobrir a massa de um objeto desconhecido, monta um sistema massa mola que pode ser posto a oscilar. Com a ajuda do cronômetro disponível, o estudante observa que o período de oscilação do sistema massa mola é de 2s quando este faz uso da massa desconhecida e que este período aumenta em 1s quando uma massa de 2 kg é acrescida à massa desconhecida. A partir dos dados coletados, o estudante constatou perplexo que a massa desconhecida, em kg, era igual a

a) 3,2.
b) 2.
c) 1,6.
d) 4.

Progresso com Exercícios

há 2 anos

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Respostas

Ed

há 2 anos

Para resolver esse problema, podemos utilizar a equação do período de oscilação de um sistema massa-mola: T = 2π√(m/k) Onde T é o período de oscilação, m é a massa do objeto e k é a constante elástica da mola. Podemos reescrever essa equação como: m = (k/4π²)T² Sabemos que o período de oscilação do sistema massa-mola com a massa desconhecida é de 2s. Portanto, podemos calcular a massa desconhecida da seguinte forma: m1 = (k/4π²)T1² Onde m1 é a massa desconhecida e T1 é o período de oscilação com a massa desconhecida. Também sabemos que o período de oscilação aumenta em 1s quando uma massa de 2 kg é acrescida à massa desconhecida. Portanto, podemos calcular a massa total do sistema com a seguinte equação: m2 = m1 + 2 E o período de oscilação com a massa total é: T2 = 2 + 1 = 3 Agora podemos calcular a massa desconhecida: m1 = (k/4π²)T1² m2 = (k/4π²)T2² Dividindo a segunda equação pela primeira, temos: m2/m1 = T2²/T1² (m1 + 2)/m1 = 3²/2² m1 + 2 = (9/4)m1 4m1 + 8 = 9m1 5m1 = 8 m1 = 8/5 m1 = 1,6 kg Portanto, a alternativa correta é a letra c) 1,6.

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1. (UECE 2022) O osciloscópio, que pode ser analógico ou digital, é um dos mais importantes e versáteis instrumentos utilizados em eletrônica. Com esse dispositivo, é possível acompanhar a evolução de um sinal elétrico e suas variações com tempo. Na tela (Ecrã) de um osciloscópio analógico típico, um ponto pertencente à representação gráfica de um sinal elétrico executa um movimento harmônico simples entre Y = –A e Y = A (eixo das amplitudes). Em muitas situações práticas, o movimento harmônico simples (MHS) pode ser representado pela projeção do movimento de uma partícula descrevendo um movimento circular uniforme (MCU), o que simplifica significativamente os cálculos. Sabendo que o ponto, na tela, vai de 0 a A/2 em T1 segundos e que vai de A/2 a A em T2 segundos, é correto dizer que a razão entre T1/T2 corresponde a

a) 1/3.
b) 1.
c) 1/2.
d) 2.

3. (FCMSCSP 2021) A figura mostra um pêndulo simples que oscila entre os pontos R e S. O ponto P é o mais baixo da trajetória da massa do pêndulo. A intensidade da força resultante que age sobre a massa é

a) diferente de zero apenas no ponto P.
b) nula apenas nos pontos R e S.
c) nula apenas no ponto P.
d) diferente de zero em todos os pontos da trajetória.
e) nula nos pontos P, R e S.

4. (UEPG-PSS 2 2022) Uma mola vertical ideal tem um corpo de 600 g fixado em sua extremidade livre. Esse corpo é cuidadosamente baixado 30 cm a partir do ponto de equilíbrio do conjunto e então liberado, passando a oscilar em movimento harmônico simples (MHS). Analise essa situação e assinale o que for correto. 01) Se a massa do corpo fosse o dobro desse valor, o período seria duas vezes maior. 02) Se o módulo do valor máximo da força restauradora, nesse caso, for de 90 N, a constante elástica da mola terá o valor de 300 N/m. 04) Se a mola for distendida somente 15 cm, seu período não irá se alterar. 08) A velocidade máxima do corpo é menor que 7 m/s.

5. (FAMERP 2021) Uma mola ideal tem uma de suas extremidades presa em uma parede e a outra conectada a um bloco, ambos colocados sobre uma superfície horizontal, com a mola em seu comprimento natural, como mostra a figura 1. Em seguida, o bloco é deslocado até a posição mostrada na figura 2. No instante t=0 o bloco, ainda na posição mostrada na figura 2, é abandonado, a partir do repouso, e passa a se deslocar em movimento harmônico simples com frequência igual a 20Hz. A equação que descreve esse movimento no referencial do eixo x, em função do tempo e em unidades do Sistema Internacional de Unidades, é:

a) x=0,30+0,45sen π2 40πt - ;
b) x=0,30+0,15sen π2 40πt + ;
c) x=0,30+0,45sen π2 20πt - ;
d) x=0,15sen π2 20πt - ;
e) x=0,45sen π2 20πt + .

6. (UFRGS 2022) Considere o sistema massa-mola representado na figura abaixo. A massa de 0,5 kg é deslocada de ∆x=0,02m a partir da posição de equilíbrio, e então liberada. Considerando que não há atrito entre as superfícies em contato, o bloco passa pela posição de equilíbrio com velocidade de módulo 0,04 m/s. A constante elástica da mola e a energia mecânica total do sistema são, respectivamente,

a) 1 N/m e 0,4 mJ.
b) 1 N/m e 0,8 mJ.
c) 2 N/m e 0,4 mJ.
d) 2 N/m e 0,6 mJ.
e) 2 N/m e 0,8 mJ.

3. (FCMSCSP 2021) A figura mostra um pêndulo simples que oscila entre os pontos R e S. O ponto P é o mais baixo da trajetória da massa do pêndulo. A intensidade da força resultante que age sobre a massa é

a) diferente de zero apenas no ponto P.
b) nula apenas nos pontos R e S.
c) nula apenas no ponto P.
d) diferente de zero em todos os pontos da trajetória.
e) nula nos pontos P, R e S.