Qual das seguintes relações entre a aceleração a e o descolamento xde uma particula corresponde a um MHS: (a) a=0,5x, (b) a=400x^2, (c) a=-20x, (d)=-3x^2 ?
Imaginemos um bloco sobre uma superfície perfeitamente lisa, para que possamos desprezar o atrito
Este bloco é preso em uma de sua extremidades por uma mola ideal, na outra extremidade é preso a uma parede fixa.
Se este bloco é puxado de tal forma a não deixar de ter contato com o piso, e puxado somente na direção x quando solto o bloco começa a oscilar em torno de uma posição de equilíbrio, a força que o atrai para a posição original eé denomenada força elástica e a mesma é determinada pela lei de hooke:
\(F=-kx\), onde K é uma constante que depende do material da mola, e x é o quanto a mola foi distentida ou comprimida.
Mas também sabemos que:
\(F=ma\), onde m é a massa e a é a aceleração.
Desta forma, temos que:
\(ma=-kx\) o que implica que:
\(a=\frac{-k}{m}x\)
note que a relação entre a aceleração é linear e trata-se de uma função decrescente. Logo a única alternativa possível é:
a alternativa (c)
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