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Questão 8: Uma particula com massa 200g executa um movimento harmónico simples, a constante da mola vale k = 7N / m A amplitude do movimento é de 5 cm. Na posição 3 cm a partir da posição de equilibrio, o módulo da velocidade da particula é:


= 2π omega = (2pi)/T x = A cos(wt + 4o) w = omega = sqrt(k/m) a = (d ^ 2 * x)/(d * t ^ 2) v = d/dt (x)


A) 0, 35m / s


B) 0,45 m/s


0,24 m/s


D) 0, 48m / s


E) 0.56 m/s

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Michael Santos

há 22 horas

Respostas

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há 22 horas

Para resolver essa questão, precisamos usar a fórmula da velocidade em um movimento harmônico simples (MHS). A velocidade \( v \) em um MHS pode ser calculada pela seguinte fórmula: \[ v = \omega \sqrt{A^2 - x^2} \] onde: - \( \omega \) é a frequência angular, - \( A \) é a amplitude, - \( x \) é a posição da partícula. Primeiro, vamos calcular \( \omega \): \[ \omega = \sqrt{\frac{k}{m}} \] Dado que: - \( k = 7 \, \text{N/m} \) - A massa \( m = 200 \, \text{g} = 0,2 \, \text{kg} \) Substituindo os valores: \[ \omega = \sqrt{\frac{7}{0,2}} = \sqrt{35} \approx 5,92 \, \text{rad/s} \] Agora, temos a amplitude \( A = 5 \, \text{cm} = 0,05 \, \text{m} \) e a posição \( x = 3 \, \text{cm} = 0,03 \, \text{m} \). Substituindo na fórmula da velocidade: \[ v = 5,92 \sqrt{(0,05)^2 - (0,03)^2} \] Calculando: \[ v = 5,92 \sqrt{0,0025 - 0,0009} = 5,92 \sqrt{0,0016} = 5,92 \times 0,04 = 0,2368 \, \text{m/s} \] Arredondando, temos \( v \approx 0,24 \, \text{m/s} \). Portanto, a alternativa correta é: C) 0,24 m/s.

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