Lista3 Oscila Es 2

Curso: Engenharia Elétrica
Disciplina: Física Geral II
Professora Norma Reggiani

Oscilações

Exercícios do Halliday (7a edição), vol. 2, cap. 15

Lei de Força para o MHS

9) A função x = (6,0 m) cos[(3π rad/s)t + π/3 rad] descreve o movimento harmônico simples de um corpo. Em t=2,0 s, quais são: (a) o deslocamento; (b) a velocidade; (c) a aceleração e (d) a fase do movimento? Quais são também (e) a freqüência e o período do movimento?
Resposta: (a) 3,0 m; (b) -49 m/s; (c) -2,7 x 102 m/s2; (d) 20 rad; (e) 1,5 Hz; (f) 0,67s

15) Um bloco encontra-se sobre uma superfície horizontal (uma mesa oscilante) que está se movendo horizontalmente para frente e para trás em movimento harmônico simples com freqüência de 2,0 Hz. O coeficiente de atrito estático entre o bloco e a superfície é 0,50. Qual o maior valor possível da amplitude do MHS para que o bloco não deslize ao longo da superfície?
Resposta: 3,1 cm

19) Um oscilador harmônico simples consiste em um bloco de massa 2,0 kg preso a uma mola de constante elástica 100 N/m. Quando t = 1,0 s, a posição e a velocidade do bloco são x = 0,129 m e v = 3,415 m/s. (a) qual amplitude das oscilações? Quais eram (b) a posição e (c) a velocidade do bloco em t=0s?
Resposta: (a) 0,5 m; (b) -0,251 m; (c) 3,06 m/s.

Energia no MHS

29) Encontre a energia mecânica de um sistema bloco-mola que possui uma constante elástica de 1,3 N/cm e uma amplitude de 2,4 cm.
Resposta: 37 mJ

31) Quando o deslocamento num MHS for igual à metade da amplitude xm, que fração da energia total é (a) energia cinética e (b) energia potencial? (c) Em que deslocamento, em termos da amplitude, a energia do sistema é metade energia cinética e metade energia potencial?
Resposta: (a) 0,75; (b) 0,25; (c) 2 -0,5 xm

33) Um objeto de 5,0 kg encontra-se sobre uma superfície horizontal sem atrito ligado a uma mola com k = 1000 N/m. O objeto é deslocado horizontalmente 50,0cm a partir de sua posição de equilíbrio e lhe é dada uma velocidade inicial de 10,0 m/s