FIS26 2013 Lista05

FIS-26 — Lista-05 — Abril/2013
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1. Uma bola quicando (“elasticamente”) no ch˜ao ´e um exemplo de movimento harmˆonico simples? O movimento di´ario de uma estudante de ida e volta para a universidade ´e um movimento harmˆonico simples? 2. Um rel´ogio de pˆendulo depende do per´ıodo de um pˆendulo para medir o tempo corretamente. Suponha que o rel´ogio seja calibrado corretamente e ent˜ao uma crian¸ca travessa puxe o prumo do pˆendulo para baixo na haste oscilante. O rel´ogio atrasa, adianta, ou n˜ao se altera?
3. Dois estudantes est˜ao observando a oscila¸ca˜o de um pˆendulo com um peso grande em um museu, como aquele da Figura seguinte. Um deles diz: “Vou me esgueirar pela cerca e grudar um ciclete no topo do peso do pˆendulo, para mudar o seu per´ıodo de oscila¸ca˜o”. O outro estudante diz: “Isso n˜ao vai alterar o per´ıodo – o per´ıodo de um pˆendulo independe de sua massa”. Qual estudante est´a correto? 4. Um disco de massa M , preso por uma mola de constante el´astica k e massa desprez´ıvel a uma parede vertical, desliza sem atrito sobre uma mesa de ar horizontal. Um bloquinho de massa m est´a colocado sobre o disco, com cuja superf´ıcie tem um coeficiente de atrito est´atico µe . Qual ´e a amplitude m´axima de oscila¸ca˜o do disco para que o bloquinho n˜ao escorregue sobre ele?

5. Uma placa circular homogˆenea de raio R e massa M ´e suspensa por um fio de m´odulo de tor¸c˜ao K, de duas maneiras diferentes
(a) Pelo centro C da placa, ficando ela no plano horizontal;
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(b) Por um ponto O da periferia, com a placa na vertical.
Calcule os per´ıodos τa e τb das pequenas oscila¸co˜es de tor¸c˜ao, respectivamente nos casos (a) e (b).
6. Quando um nadador caminha at´e a extremidade de um trampolim horizontal, ele desce 5,00 cm sob a a¸c˜ao do peso, no equil´ıbrio. Desprezando a massa do trampolim, calcule a sua frequˆencia angular de oscila¸ca˜o em torno do equil´ıbrio, com o nadador permanecendo na extremidade.
7. Uma bolinha homogˆenea