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Física

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Na superfície de um planeta de massa M, um pêndulo simples de comprimento L tem período T duas vezes maior que o período na superfície da Terra. A aceleração, devido à gravidade neste planeta, é:

a) 20,0 m/s2
b) 5,0 m/s2
c) 2,5 m/s2
d) 15,0 m/s2
e) 40 m/s2
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Desvendando com Questões

ano passado

Respostas

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ano passado

Para resolver essa questão, precisamos lembrar da fórmula do período de um pêndulo simples, que é dada por: \[ T = 2\pi \sqrt{\frac{L}{g}} \] onde \( T \) é o período, \( L \) é o comprimento do pêndulo e \( g \) é a aceleração devido à gravidade. Dado que o período \( T \) no planeta é duas vezes maior que o período na Terra, podemos escrever: \[ T_{planeta} = 2T_{Terra} \] Substituindo na fórmula do período, temos: \[ 2T_{Terra} = 2\pi \sqrt{\frac{L}{g_{planeta}}} \] E para a Terra: \[ T_{Terra} = 2\pi \sqrt{\frac{L}{g_{Terra}}} \] Como sabemos que \( g_{Terra} \) é aproximadamente \( 9,8 \, m/s^2 \), podemos substituir: \[ 2T_{Terra} = 2\pi \sqrt{\frac{L}{g_{Terra}}} \cdot 2 \] Agora, igualando as duas expressões para \( T_{planeta} \): \[ 2\pi \sqrt{\frac{L}{g_{planeta}}} = 2 \cdot 2\pi \sqrt{\frac{L}{g_{Terra}}} \] Cancelando \( 2\pi \) e \( \sqrt{L} \): \[ \frac{1}{\sqrt{g_{planeta}}} = 2 \cdot \frac{1}{\sqrt{g_{Terra}}} \] Elevando ao quadrado: \[ \frac{1}{g_{planeta}} = 4 \cdot \frac{1}{g_{Terra}} \] Portanto: \[ g_{planeta} = \frac{g_{Terra}}{4} \] Substituindo \( g_{Terra} \): \[ g_{planeta} = \frac{9,8}{4} \approx 2,45 \, m/s^2 \] Aproximando, podemos considerar que a aceleração devido à gravidade no planeta é cerca de \( 2,5 \, m/s^2 \). Assim, a alternativa correta é: c) 2,5 m/s².

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