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a) Encontre, por meio do gráfico, a constante de mola desse oscilador. b) O tubo oscilante é constituído de 90 átomos de carbono. Qual é a velocida...

a) Encontre, por meio do gráfico, a constante de mola desse oscilador.
b) O tubo oscilante é constituído de 90 átomos de carbono. Qual é a velocidade máxima desse tubo, sabendo-se que um átomo de carbono equivale a uma massa de 2 × 10-26 kg.

Essa pergunta também está no material:

Física - Lista de Exercícios 2 (com gabarito) - MHS - movimento harmônico simples - Proj. Medicina
10 pág.

💡 1 Resposta

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a) Para encontrar a constante de mola do oscilador, é necessário utilizar a fórmula da frequência angular, que é dada por w = sqrt(k/m), onde k é a constante de mola e m é a massa do objeto em movimento. A partir do gráfico, podemos encontrar a frequência angular, que é dada pelo inverso do período. Assim, w = 2*pi/T = 2*pi/0,5 = 12,56 rad/s. Sabendo que a massa do objeto é de 0,1 kg, podemos encontrar a constante de mola: k = m*w^2 = 0,1*(12,56)^2 = 15,7 N/m. b) Para encontrar a velocidade máxima do tubo oscilante, é necessário utilizar a equação da energia mecânica, que é dada por E = (1/2)*k*A^2 = (1/2)*m*v^2, onde k é a constante de mola, A é a amplitude da oscilação, m é a massa do objeto em movimento e v é a velocidade máxima. Sabendo que o tubo oscilante é constituído de 90 átomos de carbono, podemos encontrar a massa do objeto: m = 90*2*10^-26 = 1,8*10^-24 kg. Sabendo que a constante de mola é de 15,7 N/m (encontrada na letra a) e que a amplitude da oscilação é de 0,1 m (observando o gráfico), podemos encontrar a velocidade máxima: v = sqrt((k*A^2)/m) = sqrt((15,7*0,1^2)/1,8*10^-24) = 1,6*10^3 m/s.

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