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(Mack) Um corpo de 100g, preso a uma mola ideal de constante elástica 2.103N/m, descreve um MHS de amplitude 20cm, como mostra a figura. A velocidade do corpo quando sua energia cinética é igual à potencial, é aproximadamente:

a) 20m/s
b) 16m/s
c) 14m/s
d) 10m/s
e) 5m/s

Questões para o Sucesso

há 2 anos

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

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USP-SP

Respostas

Ed

há 2 anos

Para resolver esse problema, podemos utilizar a conservação da energia mecânica. Quando a energia cinética é igual à energia potencial, a energia mecânica total é constante e igual à energia potencial máxima. A energia potencial máxima é dada por Ep = (1/2)kA², onde k é a constante elástica da mola e A é a amplitude do movimento. Substituindo os valores, temos: Ep = (1/2) * 2.10³ * 0,2² = 40 J Quando a energia cinética é igual à energia potencial, a velocidade do corpo é dada por: Ec = Ep (1/2)mv² = 40 v² = 80/0,1 v = 40 m/s Portanto, a alternativa correta é a letra A) 20m/s.

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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 velocidade máxima desse tubo, sabendo-se que um átomo de carbono equivale a uma massa de 2 × 10-26 kg.

8) (UEL) Um movimento harmônico simples é descrito pela função x = 0,050 cos(2.t + ), em unidades do Sistema Internacional. Nesse movimento, a amplitude e o período, em unidades do Sistema Internacional, valem, respectivamente:
a) 0,050 e 1,0
b) 0,050 e 0,50
c)  e 2
d) 2 e 
e) 2,0 e 1,0

9) (UEL) Um corpo de massa m é preso à extremidade de uma mola helicoidal que possui a outra extremidade fixa. O corpo é afastado até o ponto A e, após abandonado, oscila entre os pontos A e B. Pode-se afirmar corretamente que a:
a) aceleração é nula no ponto 0.
b) a aceleração é nula nos pontos A e B.
c) velocidade é nula no ponto 0.
d) força é nula nos pontos A e B.
e) força é máxima no ponto 0.

10) (Unirio) Na figura abaixo, um sistema mecânico é formado por uma roda R, uma haste H e um êmbolo E, que desliza entre as guias G1 e G2. As extremidades da haste H são articuladas em P e P ', o que permite que o movimento circular da roda R produza um movimento de vai-e-vem de P ', entre os pontos A e B, marcados no eixo x. Considerando-se que a roda R descreve 240 rotações por minuto, o menor intervalo de tempo necessário para que o ponto P ' se desloque de A até B é:
a) 2 s
b) 1 s
c) 1/4 s
d) 1/8 s
e) 1/16 s

11) (ITA) Uma nave espacial está circundando a Lua em uma órbita circular de raio R e período T. O plano da órbita dessa nave é o mesmo que o plano da órbita da Lua ao redor da Terra. Nesse caso, para um observador terrestre, se ele pudesse enxergar a nave (durante todo o tempo), o movimento dela, em relação à Lua, pareceria
a) um movimento circular uniforme de raio R e período T.
b) um movimento elíptico.
c) um movimento periódico de período 2T.
d) um movimento harmônico simples de amplitude R.
e) diferente dos citados anteriormente.

12) (UECE) Das afirmativas a seguir:
I. Todo movimento periódico é um movimento harmônico simples
II. No movimento harmônico simples, a aceleração é proporcional ao deslocamento e tem sentido oposto
III. O período de oscilação de um pêndulo simples, cujo movimento se realiza nas vizinhanças do equilíbrio estável, é proporcional ao comprimento do pêndulo. Está(ão) correta(s):
a) apenas I e II
b) apenas I e III
c) somente II
d) somente III

13) (Mack) Uma partícula realiza um M.H.S. (movimento harmônico simples), segundo a equação . SInotx , 22 cos2,0         A partir da posição de elongação máxima, o menor tempo que esta partícula gastará para passar pela posição de equilíbrio é:
a) 8 s
b) 4 s
c) 2 s
d) 1 s
e) 0,5 s

14) (Mack) Um corpo efetua um movimento harmônico simples. Com relação a esse movimento, podemos afirmar que:
a) O módulo da aceleração do corpo varia linearmente com o tempo.
b) A aceleração do corpo tem módulo invariável.
c) O sentido da velocidade do corpo varia 4 vezes em cada período.
d) O módulo da velocidade do corpo varia senoidalmente com o tempo.
e) A trajetória descrita pelo corpo é um senóide.

15) (UFPR) Examine a situação física descrita em cada alternativa e a justificativa (sublinhada) que a segue. Considere corretas as alternativas em que a justificativa explica apropriadamente a situação.
(01) Desprezando-se a resistência do ar, um corpo atirado verticalmente para cima retorna com velocidade de mesmo módulo da inicial .
(02) Dois corpos de massas diferentes largados no vácuo do alto de um edifício chegam ao solo com a mesma velocidade .
(04) Um corpo preso a uma mola oscila sobre uma superfície horizontal sem atrito porque a força resultante sobre ele, .
(08) Numa colisão inelástica entre duas partículas há conservação da quantidade de movimento do sistema .
(16) Quando um bloco desce um plano inclinado sem atrito, o trabalho realizado pela força peso é positivo .
(32) Ao se jogar uma pedra para o alto, ela retorna . Marque como resposta a soma dos itens corretos.

19) (UFC) A figura abaixo representa a fotografia, tirada no tempo t = 0, de uma corda longa em que uma onda transversal se propaga com velocidade igual a 5,0 m/s. Podemos afirmar corretamente que a distância entre os pontos P e Q, situados sobre a corda, será mínima no tempo t igual a:
a) 0,01 s.
b) 0,03 s.
c) 0,05 s.
d) 0,07 s.
e) 0,09 s.