Questões de Concurso sobre Movimento Harmônico

Analise a figura abaixo.

O pêndulo simples da figura acima é constituído por um fio de comprimento L e uma massa pontual M em sua extremidade. Sua posição angular em função do tempo (em segundos) é dada por $\theta$(t)=0,40cos(2,0t+$\frac{\pi }{3}$)rad. Qual a velocidade da massa M, em m/s, no instante t=$\pi$s? Ela está se afastando ou se aproximando do ponto de equilíbrio do pêndulo nesse instante?

Dado: g=10m/s²

Considere o sistema massa-mola-amortecedor da Figura abaixo.

A frequência de ressonância do sistema, em rad/s, é

Uma esfera de aço de pequenas dimensões é suspensa à extremidade inferior de uma mola ideal, cuja extremidade superior está presa a um suporte fixo. Estando a mola na vertical e com o seu comprimento natural (nem distendida nem comprimida), o conjunto mola-esfera é abandonado e a esfera passa a oscilar verticalmente com atritos desprezíveis.

Seja g o módulo da aceleração da gravidade.

Nos instantes em que a esfera se encontra no ponto mais baixo de sua trajetória, seu vetor aceleração é

O pêndulo de Newton pode ser constituído por cinco pêndulos idênticos suspensos em um mesmo suporte. Em um dado instante, as esferas de três pêndulos são deslocadas para a esquerda e liberadas, deslocando-se para a direita e colidindo elasticamente com as outras duas esferas, que inicialmente estavam paradas.

O movimento dos pêndulos após a primeira colisão está representado em:

Christiaan Huygens, em 1656, criou o relógio de pêndulo. Nesse dispositivo, a pontualidade baseia-se na regularidade das pequenas oscilações do pêndulo. Para manter a precisão desse relógio, diversos problemas foram contornados. Por exemplo, a haste passou por ajustes até que, no início do século XX, houve uma inovação, que foi sua fabricação usando uma liga metálica que se comporta regularmente em um largo intervalo de temperaturas.

YODER, J. G. Unrolling Time: Christiaan Huygens and the mathematization of nature. Cambridge: Cambridge University Press, 2004 (adaptado).

Desprezando a presença de forças dissipativas e considerando a aceleração da gravidade constante, para que esse tipo de relógio realize corretamente a contagem do tempo, é necessário que o(a)

Uma onda estacionária é estabelecida em uma corda homogênea de comprimento m 2$\pi$ m, presa pelas extremidades, A e B, conforme figura abaixo.

Considere que a corda esteja submetida a uma tensão de 10 N e que sua densidade linear de massa seja igual a 1,0 . kg/m Nessas condições, a opção que apresenta um sistema massa-mola ideal, de constante elástica k, em N/m e massa m , em kg , que oscila em movimento harmônico simples na vertical com a mesma frequência da onda estacionária considerada é

Uma garota de nome Julieta se encontra em uma nave espacial brincando em um balanço que oscila com período constante igual a T₀, medido no interior da nave, como mostra a figura abaixo.

A nave de Julieta passa paralelamente com velocidade 0,5 c, em que c é a velocidade da luz, por uma plataforma espacial, em relação à qual, o astronauta Romeu se encontra parado.

Durante essa passagem, Romeu mede o período de oscilação do balanço como sendo T e o comprimento da nave, na direção do movimento, como sendo L. Nessas condições, o período T, medido por Romeu, e o comprimento da nave, medido por Julieta, são respectivamente

A força resultante que atua no corpo é expressa por F(t) = $-{\left(3\pi \right)}^{2}x\left(t\right)$

Uma partícula realiza um Movimento Harmônico Simples (MHS) que obedece a função abaixo. Com base nesta informação indique quais das afirmações a seguir são verdadeiras.

Uma mola ideal está suspensa verticalmente, presa a um ponto fixo no teto de uma sala, por uma de suas extremidades. Um corpo de massa 80 g é preso à extremidade livre da mola e verifica- se que a mola desloca-se para uma nova posição de equilíbrio. O corpo é puxado verticalmente para baixo e abandonado de modo que o sistema massa-mola passa a executar um movimento harmônico simples. Desprezando as forças dissipativas, sabendo que a constante elástica da mola vale 0,5 N/m e considerando π = 3,14, o período do movimento executado pelo corpo é de

Nos movimentos oscilatórios reais, há dissipação de energia mecânica em virtude da ação de forças de c) atrito. Assim, quando a energia mecânica de um movimento oscilatório diminui com o tempo, o movimento é denominado amortecido. Sendo w a frequência angular de um oscilador amortecido, a equação da elongação (x) em função do tempo (t) que melhor representa este movimento é: