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Capítulo 15 – Oscilações
1. Um oscilador é formado por um bloco de massa igual a 0,500 kg ligado a uma mola. Quando posto para oscilar com amplitude de 35,0 cm, o oscilador repete o seu movimento a cada 0,500s. Determine (a) o período, (b) a freqüência, (c) a freqüência angular, (d) a constante de mola, (e) a velocidade máxima e (f) a intensidade da força máxima que a mola exerce sobre o bloco. R: a) 0,5 seg; b) 2 Hz; c) 4 rad/s; d)
78,9 N/m; e) 4,4 m/s; f) 27,6 N
2. Qual a aceleração máxima de uma plataforma que oscila com uma amplitude de
2,20 cm a uma freqüência de 6,60 Hz? R: 37,8 m/s2
3. Um pequeno corpo com massa igual a 0,12 kg está sujeito a um movimento harmônico simples com amplitude de 8,5 cm e período de 0,20s. (a) Qual a intensidade da força máxima agindo sobre ele? (b) Se as oscilações são produzidas por uma mola, qual a constante de mola? R:117,65 N/m
4. Um corpo oscila com um movimento harmônico simples de acordo com a equação x = (6,0m) cos(3 rad/s)t + /3rad. em t = 2,0 s, qual o (a) o deslocamento, (b) a velocidade, (c) a aceleração e (d) a fase do movimento? Além disso, qual (e) a freqüência e (f) o período do movimento?
R: a) 3m; b) -49 m/s; c) -266,5 m/s2; d) 19/3 rad; e) 1,5 hz; f) 0,66 seg
5. Na Fig. 01, dois blocos (m = 1,0 kg e M = 10 kg) e uma mola (k=200 N/m) estão dispostos sobre uma superfície horizontal perfeitamente lisa. O coeficiente de atrito estático entre os dois blocos é 0,40. Que amplitude do movimento harmônico simples do sistema blocos-mola deixa o bloco menor na iminência de deslizar sobre o bloco maior? R: 0,21 m
Fig.01
6. Um bloco está sobre uma superfície horizontal (uma mesa vibradora) que se move para frente e para trás na horizontal, descrevendo um movimento harmônico simples de freqüência igual a 2,0 Hz. O coeficiente de atrito estático entre o bloco e a superfície é igual a 0,50. Qual a maior amplitude possível do MHS para que o