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Um estudante faz o estudo experimental de um movimento harmônico simples (M.H.S.) com um cronômetro e um pêndulo simples como o da figura, adotando o referencial nela representado. Ele desloca o pêndulo para a posição +A e o abandona, quando cronometra o instante t = 0. Na décima passagem do pêndulo por essa posição, o cronômetro marca t = 15 s.
Qual é comprimento (L) de pêndulo simples?
50,0 cm.
2,34 cm.
0,56 cm.
2,34 m.
2,28 m
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Questões Para o Saber

há 8 meses

Respostas

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há 8 meses

Para resolver essa questão, precisamos usar a fórmula do período de um pêndulo simples, que é dada por: \[ T = 2\pi \sqrt{\frac{L}{g}} \] onde: - \( T \) é o período do pêndulo, - \( L \) é o comprimento do pêndulo, - \( g \) é a aceleração da gravidade (aproximadamente \( 9,81 \, m/s^2 \)). O estudante cronometrou 15 segundos para 10 passagens pela posição +A. Portanto, o período \( T \) é: \[ T = \frac{15 \, s}{10} = 1,5 \, s \] Agora, substituímos \( T \) na fórmula do período: \[ 1,5 = 2\pi \sqrt{\frac{L}{9,81}} \] Isolando \( L \): 1. Divida ambos os lados por \( 2\pi \): \[ \frac{1,5}{2\pi} = \sqrt{\frac{L}{9,81}} \] 2. Eleve ao quadrado: \[ \left(\frac{1,5}{2\pi}\right)^2 = \frac{L}{9,81} \] 3. Multiplique ambos os lados por \( 9,81 \): \[ L = 9,81 \left(\frac{1,5}{2\pi}\right)^2 \] Calculando: \[ L \approx 9,81 \left(\frac{1,5}{6,2832}\right)^2 \] \[ L \approx 9,81 \left(0,2387\right)^2 \] \[ L \approx 9,81 \times 0,0565 \] \[ L \approx 0,555 \, m \] Convertendo para centímetros: \[ L \approx 55,5 \, cm \] Portanto, a opção mais próxima é 50,0 cm.

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