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O movimento harmônico simples este presente em diversos fenômenos físicos e tecnológicos. Um exemplo clássico é o pêndulo de um relógio antigo ou a vibração de uma mola em sistemas mecânicos.
Com base nos conceitos de oscilação harmônica simples, analise a periodicidade do movimento e determine a posição do bloco. Sabendo que o período da oscilação é T, a posição do bloco no instante t = 3,15.T será: Assinale a alternativa correta:
A x = -A
B x = + A
C x = 0
D Entre –A < x < 0
E x = A/2
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Exercícios Para o Aprendizado

há 4 meses

Respostas

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há 4 meses

Para resolver essa questão, precisamos entender o movimento harmônico simples (MHS) e como a posição do bloco varia ao longo do tempo. No MHS, a posição \( x \) do bloco em função do tempo \( t \) pode ser descrita pela equação: \[ x(t) = A \cdot \cos\left(\frac{2\pi}{T} t\right) \] onde \( A \) é a amplitude e \( T \) é o período. Dado que estamos analisando a posição do bloco no instante \( t = 3,15T \), podemos simplificar isso: 1. O período \( T \) é o tempo que leva para completar uma oscilação completa. Portanto, \( 3T \) representa três períodos completos, e \( 0,15T \) é uma fração do período. 2. O valor de \( 0,15T \) corresponde a uma posição no ciclo de oscilação. Agora, vamos calcular a posição no instante \( t = 3,15T \): - \( 3T \) nos leva de volta ao ponto inicial (posição máxima ou mínima, dependendo da fase inicial). - Para \( 0,15T \), precisamos calcular \( \cos\left(\frac{2\pi}{T} \cdot 0,15T\right) = \cos(0,3\pi) \). Sabendo que \( \cos(0,3\pi) = -\frac{1}{2} \), podemos concluir que: \[ x(3,15T) = A \cdot \cos(0,3\pi) = A \cdot \left(-\frac{1}{2}\right) = -\frac{A}{2} \] Agora, analisando as alternativas: A) \( x = -A \) - Incorreto. B) \( x = +A \) - Incorreto. C) \( x = 0 \) - Incorreto. D) Entre –A < x < 0 - Correto, pois \( -\frac{A}{2} \) está entre -A e 0. E) \( x = A/2 \) - Incorreto. Portanto, a alternativa correta é: D) Entre –A < x < 0.

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