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Em um laboratório de física experimental, um pesquisador estuda o comportamento de um bloco preso a uma mola em um sistema de Movimento Harmônico Simples (MHS). O bloco oscila para frente e para trás sem atrito, seguindo uma trajetória previsível descrita por funções trigonométricas.
Sabendo que a partícula está inicialmente para t = 0 em x = -8,50 cm, sua velocidade é v = – 0,920 m/s e sua aceleração é a = +47,0 m/s². Com base nesses dados, determine a frequência angular da partícula. Assinale a alternativa correta:
A 7,82 rad/s
B 16,21 rad/s
C 23,51 rad/s
D 38,42 rad/s
E 55,29 rad/s
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Exercícios Para o Aprendizado

há 5 meses

Respostas

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há 4 meses

Para determinar a frequência angular (ω) de um sistema de Movimento Harmônico Simples (MHS), podemos usar a relação entre a aceleração (a), a posição (x) e a frequência angular. A fórmula que relaciona a aceleração e a posição em um MHS é: \[ a = -\omega^2 x \] Dado que a aceleração é positiva e a posição é negativa, podemos rearranjar a fórmula para encontrar ω: 1. Substituímos os valores conhecidos: - a = +47,0 m/s² - x = -8,50 cm = -0,085 m (convertendo para metros) 2. A equação fica: \[ 47,0 = -\omega^2 (-0,085) \] 3. Simplificando: \[ 47,0 = \omega^2 \cdot 0,085 \] 4. Agora, isolamos ω²: \[ \omega^2 = \frac{47,0}{0,085} \] 5. Calculando: \[ \omega^2 \approx 552.94 \] 6. Agora, tiramos a raiz quadrada para encontrar ω: \[ \omega \approx \sqrt{552.94} \approx 23,51 \, \text{rad/s} \] Portanto, a alternativa correta é: C) 23,51 rad/s.

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