Questões de Concurso sobre Movimento Harmônico

Analise a figura abaixo.

A figura acima mostra um sistema formado por duas pequenas esferas idênticas, de massa m cada uma, condutoras, neutras, suspensas por fios ideais e mantidas separadas uma da outra por um agente externo. Ao se eletrizar uma das esferas com carga -q e liberando o sistema da posição indicada na figura, após um pequeno intervalo de tempo, as esferas atingem novamente o repouso, estabelecendo uma distância x entre elas, sem o auxílio de um agente externo. Sendo k a constante elétrica e g a aceleração da gravidade local, qual a tangente do ângulo θ nessa nova situação?

Em um experimento realizado no Laboratório de Física, um planador foi colocado preso a uma mola, cuja outra extremidade foi fixada num dos extremos de um trilho de ar nivelado. Em seguida, o planador foi deslocado em 10𝑐𝑚 da posição de equilíbrio e liberado, a partir do repouso. Verificou-se que o planador passou a oscilar em movimento harmônico simples com período de 2,0𝑠. A partir dessas informações, podemos afirmar que a velocidade máxima do planador vale:

Uma partícula de massa m se encontra num potencial do tipo

$V(x)=-\frac{1}{2}\mu x^2+\frac{1}{4}\lambda x^4$

A constante $\mu$ é um número positivo. Determine os pontos de estabilidade para o movimento da partícula. Para pequenas oscilações em torno dos pontos de equilíbrio estável a frequência angular de oscilação é

Uma mola de constante elástica k_A e comprimento natural l_A encontra-se na vertical, com a extremidade superior presa num ponto P, e tem em sua extremidade inferior um ponto material de massa m₁. Uma segunda mola, de constante elástica k_B e comprimento natural l_B, encontra-se, também na vertical, com a extremidade superior presa no ponto de massa m₁, e tem em sua extremidade inferior um ponto material de massa m₂. Seja g a aceleração da gravidade e suponha que as molas obedeçam a lei de Hooke. Admita, ainda, que as únicas forças que agem nos pontos são a força peso e a força elástica das molas, e que o sistema encontra-se em equilíbrio com o ponto de massa m₂ suspenso acima do solo. Nessas condições, a distância de P ao ponto de massa m₂ é:

Uma onda harmônica pode ser definida como:

U(x,t) U₀ (x)cos $\left(2\pi \left(\frac{t}{T}-\frac{x}{\lambda }\right)\right)$

na qual U₀ é a amplitude da onda em t=0, $\lambda$ é o comprimento de onda, T, o período e x, o vetor posição.

Se essa onda viaja em um meio acústico com T = 0,05s e $\lambda$ = 150 m, qual é, em m/s, a sua velocidade de propagação?

Um corpo de massa m = 1 kg movimenta-se no sentido horário, ao longo de uma trajetória circular de raio A, em movimento circular uniforme com velocidade angular igual a 2 rad/s, conforme a figura abaixo.

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Nessas condições, os sistemas massa-mola oscilando em movimento harmônico simples, a partir de t = 0, que podem representar o movimento dessa partícula, respectivamente, nos eixos x e y, são

Analise o gráfico abaixo.

Em uma serie de experiências, foi medido, para três valores do comprimento L, o período de oscilação correspondente a meio comprimento de onda estacionária entre as extremidades fixas de uma corda com densidade linear de massa 0,60 kg/m. Os resultados, representados no gráfico (linear) da figura acima, indicam que a tensão na corda, em newtons, em todas as experiências realizadas, foi igual a:

Analise a figura abaixo:

A figura mostra um pêndulo cônico no qual um pequeno objeto de massa m, preso à extremidade inferior de um fio, move-se em uma circunferência horizontal de raio R, com o módulo da velocidade constante. O fio tem comprimento L e massa desprezível. Sendo g a aceleração da gravidade e sabendo que a relação entre a tração T e o peso P do objeto é T=4P, qual o período do movimento?

Considere um bloco de massa m, oscilando sob uma superfície horizontal, em movimento harmônico simples, de período T, preso a uma mola de constante elástica k, conforme mostra a figura ao lado.

É correto afirmar que, se

Uma partícula que executa um movimento harmônico simples ao longo do eixo x tem sua dinâmica descrita por uma equação do tipo a seguir, com a constante ⍵ positiva:

Analise a figura abaixo.

A figura acima mostra um pêndulo oscilando em movimento harmônico simples. Sua equação de posição angular em função do tempo é dada por: θ(t)=(π/30)sen(ωt) radianos. Sabe-se que L=2,5m é o comprimento do pêndulo, e g=10m/s² é a aceleração da gravidade local. Qual a velocidade linear, em m/s, da massa m=2,0kg, quando passa pelo ponto mais baixo de sua trajetória?

Dado: considere π=3

Considere um pêndulo físico formado por um disco de raio R de massa M, distribuída uniformemente, que oscila harmonicamente em torno de um eixo horizontal e perpendicular ao disco. O eixo passa por um ponto da sua borda. Sendo a aceleração da gravidade igual a g, a frequência dessa oscilação é

Frequentemente dois movimentos harmônicos se combinam. O movimento é resultante das duas oscilações independentes. Considere os dois movimentos como x = x_m cos (⍵t + φ_x) e y = y_m cos (⍵t + φ_y). Se y_m/x_m = 2 e φ_x = φ_y – $\pi$/4, a figura desta combinação no espaço xy é um(a)

Com relação a um ponto material que efetua um movimento harmônico simples linear, podemos afirmar que

Em um determinado pêndulo simples, o ângulo $\theta$ entre o fio e o eixo vertical é dado por $\theta$ =0,01∙sen(⍵t). Assim, é correto afirmar que o termo ⍵t

Um relógio de pêndulo, constituído de uma haste metálica de massa desprezível, é projetado para oscilar com período de 1,0 s, funcionando como um pêndulo simples, a temperatura de 20 °C. Observa-se que, a 35 °C, o relógio atrasa 1,8 s a cada 2,5 h de funcionamento. Qual é o coeficiente de dilatação linear do material que constitui a haste metálica?

Um bloco de massa 0,6 kg é conectado a uma mola horizontal de constante elástica k=240,0 N/m, sobre uma superfície horizontal, sem atrito. Sabendo que o descolamento do bloco se inicia da posição na qual a mola se encontra relaxada e que no instante t = 0,0 s o bloco passa pelo ponto x = 0,0 m com velocidade igual a 5,0 m/s no sentido positivo do eixo, pode se afirmar que:

Um bloco de massa m = 4 Kg está preso a uma mola que possui uma constante elástica k = 1 $\pi$² N/m. Por meio de uma ação externa, distende-se a mola em 0,03 m, como mostrado na Figura acima. Em seguida, o bloco é solto e começa a oscilar sem a ação de forças dissipativas, efetuando um movimento harmônico simples.

Qual é, em s, o período do movimento realizado pelo conjunto mola-bloco?

A figura abaixo mostra a vista superior de um anel de raio R que está contido em um plano horizontal e que serve de trilho, para que uma pequena conta de massa m se movimente sobre ele sem atrito. Uma mola de constante elástica k e comprimento natural R, com uma extremidade fixa no ponto A do anel e com a outra ligada à conta, irá movê-la no sentido anti-horário. Inicialmente, a conta está em repouso e localiza-se no ponto B, que é diametralmente oposto ao ponto A. Se P é um ponto qualquer e $\theta$ é o ângulo entre os segmentos $\overline{AB}\text{e}\overline{AP}$, a velocidade da conta, ao passar por P, é

Qual o período de um pêndulo simples, que tem comprimento de 0,90m? Considere g=10m/s² e Π=3,14.