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Uma mola ideal encontra-se na posição horizontal, sendo que uma de suas extremidades está presa a um anteparo e a outra está conectada a um bloco d...

Uma mola ideal encontra-se na posição horizontal, sendo que uma de suas extremidades está presa a um anteparo e a outra está conectada a um bloco de 100 g. O bloco é deslocado a partir da posição de equilíbrio do sistema, de modo que o sistema passa a oscilar, realizando um movimento harmônico simples (MHS). Sabendo que o período de oscilação do sistema é π/2s, que a energia potencial elástica máxima da mola é 32x10-6J e desprezando efeitos dissipativos, assinale o que for correto.
01) A constante elástica da mola é 16 x10-2 N/m
02) A pulsação é 4 rad/s.
04) O período do MHS é diretamente proporcional à amplitude da oscilação.
08) A amplitude da oscilação é 2 cm.

Essa pergunta também está no material:

Estudo Ativo Vol 2 - Ciências da Natureza-370-372
3 pág.

Enem Colégio Dom BoscoColégio Dom Bosco

Respostas

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Podemos utilizar a equação do período do movimento harmônico simples (MHS) para encontrar a constante elástica da mola: T = 2π√(m/k) Onde T é o período, m é a massa do bloco e k é a constante elástica da mola. Substituindo os valores dados na questão, temos: π/2 = 2π√(0,1/k) Simplificando, temos: 1/4 = √(0,1/k) Elevando ambos os lados ao quadrado, temos: 1/16 = 0,1/k k = 16 N/m Portanto, a alternativa correta é a 01) A constante elástica da mola é 16 x10-2 N/m. Para encontrar a pulsação, podemos utilizar a equação: ω = √(k/m) Substituindo os valores, temos: ω = √(16/0,1) ω = 4 rad/s Portanto, a alternativa correta é a 02) A pulsação é 4 rad/s. A amplitude da oscilação não é diretamente proporcional ao período, então a alternativa 04) está incorreta. Para encontrar a amplitude da oscilação, podemos utilizar a equação da energia potencial elástica máxima: Emáx = (1/2)kA² Substituindo os valores, temos: 32x10^-6 = (1/2)16x10^-2A² A² = 0,004 A = 0,02 m = 2 cm Portanto, a alternativa correta é a 08) A amplitude da oscilação é 2 cm.

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