Oscilações

Universidade Estadual de Maringá – Campus Goioerê – Licenciatura em física
2ª lista de exercícios de física II – Oscilações (Livro do Halliday, 8ª ed)
Prof. José Cândido
Oscilações - (“Halliday 8ª ed. Cap. 15)
1- Um oscilador é formado por um bloco preso a uma mola (k=400N/m). Em um certo instante t, a posição (medida a partir da posição de equilíbrio), a velocidade e a aceleração do bloco são x=0,1m; v=-13,6m/s; a=-123m/s2. Calcule: a) a frequência, b) a massa do bloco, c) a amplitude do movimento. RESPOSTAS: a) 5,58 Hz; b) 0,325 kg; c)
0,4m
2- Quando o deslocamento em um MHS é de metade da amplitude xm , que fração da energia total é (a) energia cinética e (b) energia potencial? (c) Para que deslocamento, como fração da amplitude, a energia do sistema é metade energia cinética e metade energia potencial? RESPOSTAS (a) 0,75; (b) 0,25; (c) 2-0,5xm
3- Na figura abaixo, o bloco possui massa de 1,5 kg e a constante elástica é 8 N/m. A força de amortecimento é dada por –b(dx/dt), onde b=230g/s. O bloco é puxado 12 mc para baixo e liberado. (a) Calcule o tempo necessário para que a amplitude das oscilações resultantes diminua para um terço do valor inicial. (b) Quantas oscilações o bloco realiza nesse intervalo de tempo? RESPOSTAS: (a) 14,3s; (b) 5,27
4- Uma aranha fica sabendo se a teia capturou, digamos, uma mosca porque os movimentos da mosca fazem oscilar os fios da teia. A aranha pode até avaliar o tamanho da mosca pela frequência das oscilações. Suponha que uma mosca oscile no fio de captura como um bloco preso a uma mola. Qual é a razão entre as frequências de oscilação de uma mosca de massa m e de uma mosca de massa 2,5m?
5- Um bloco de 4 kg pendurado em uma mola produz um alongamento de 16 cm em relação à posição relaxada. (a) Qual é a constante elástica da mola? (b) O bloco é removido e um corpo de 0,5 kg é pendurado na mesma mola. Se amola é distendida e liberada, qual é o período de oscilação? RESPOSTA: (a) 245 N/m; (b) 0,284 s