Boa noite,
Alguem pode me ajudar a resolver essa questão ?
Uma partícula sujeita a uma oscilação harmônica simples de período T está em – A no instante de tempo t = 0. Quando o instante de tempo for t = 3,15.T, onde a partícula estará?
Assinale a alternativa correta:
A |
x = -A |
|
B |
x = + A |
|
C |
x = 0 |
|
D |
Entre –A < x < 0 |
A equação geral da oscilação harmônica simples é:
\(\Longrightarrow x(t) = A\cos(\omega t +\phi)\)
\(\Longrightarrow x(t) = A\cos({2 \pi \over T} t +\phi)\)
Sendo \(x(t)\) a posição da partícula em função do tempo, \(A\) a amplitude, \(\omega\) a frequência angular, \(T\) o período, \(t\) o tempo e \(\phi\) o ângulo de fase.
O enunciado diz que está em \(-A\) no instante de tempo \(t=0\). Portanto, considerando \(-\pi \le \phi \le \pi\), o valor de \(\phi\) em radianos é:
\(\Longrightarrow x(0) = A\cos({2 \pi \over T} \cdot 0 +\phi)\)
\(\Longrightarrow -A = A\cos\phi\)
\(\Longrightarrow \cos\phi=-1\)
\(\Longrightarrow \underline {\phi = \pi }\)
Portanto, a função \(x(t)\) da posição da partícula é:
\(\Longrightarrow x(t) = A\cos({2 \pi \over T} t +\pi)\)
No instante \(t=3,15 T\), a posição da partícula é:
\(\Longrightarrow x(3,15T) = A\cos({2 \pi \over T} \cdot 3,15T +\pi)\)
\(\Longrightarrow x(3,15T) = A\cos(6,3 \pi +\pi)\)
\(\Longrightarrow \underline { x(3,15T) = -0,588A }\)
Tem-se \(-A \le -0,588A \le 0\). Portanto, a resposta correta é a letra D.
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Ondas e Termodinamica
•UNIDERP - ANHANGUERA
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