Questões de Concurso
Sobre movimento harmônico em física
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A figura abaixo apresenta três tipos de pêndulos. Analise a figura e assinale a alternativa correta com relação a pelo menos um pêndulo.
Uma onda harmônica pode ser definida como:
na qual U0 é a amplitude da onda em t=0, λ 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 λ=150 m, qual é, em m/s, a sua velocidade de propagação?
Um bloco de massa m = 4 Kg está preso a uma mola que possui uma constante elástica k = 1 π2 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?
Sabendo-se que,
y1 = A cos(ωt)
y2 = A cos(ωt + π/2)
y3 = A√2 cos(ωt + 3π/4)
qual é a resultante y da superposição das três ondas: y = y1 + y2 + y3 ?
Seja a forma para a onda transversal 1D dada por y(x,t) = A cos(0,5 πx – 60 πt), no sistema SI.
O comprimento de onda λ, em metros, o período T, em segundos, e a velocidade da onda v, em m/s, são dados, respectivamente, por:
Sobre uma corda de densidade linear de massa μ = 20,0 g/m passa a onda descrita por y(x,t) = (0,0050) cos(πx – 10 πt) (unidades SI).
A energia cinética máxima que um elemento de comprimento l = 0,50 cm dessa corda vai ter durante a passagem da onda é dada, em micro-joule = 1,0 ×10-6 J, por
Sendo para um sistema dinâmico linear oscilatório ωn
sua frequência natural e 
o fator de amortecimento, com
0 ≤ 
< 1, a frequência natural amortecida desse sistema
é dada por
Uma esfera de massa 700g está associada a um fio inextensível de massa desprezível e constitui um pêndulo de comprimento 3,6m em ambiente desprovido de ar.
Ao se abandonar a esfera de uma posição onde o fio esteja perfeitamente horizontal, sua velocidade, quando o fio adquire a inclinação de 60º com a vertical, considerando g = 10m/s2, é de:
Um sistema massa-mola foi posto a oscilar em um plano horizontal sem atrito (Figura A). O mesmo sistema massa-mola foi posto a oscilar verticalmente (Figura B). A amplitude do arranjo experimental vertical é maior que a amplitude do horizontal.
Os períodos de oscilação serão_______ para os dois arranjos. A energia mecânica total será_______ para o arranjo horizontal. A distância entre o ponto em que a mola é presa e o ponto de equilíbrio do sistema é _________.
Assinale a alternativa que preenche correta e respectivamente as lacunas.
y1 (x,t) = (4,00mm).sen(2πx – 400πt) y2 (x,t) = (3,00mm).sen(2πx – 400πt + 0,5π)
Escreva a equação da onda resultante da superposição dessas duas ondas.
Obs.: considere sen(0,3π) = cos(0,2π) = 0,8; cos(0,3π) = sen(0,2π) = 0,6.
Em estruturas de Engenharia Civil com problemas de vibrações excessivas originados pela atuação de diversas ações dinâmicas de caráter periódico ou transiente, pode-se recorrer a diversas técnicas de controle de vibrações de caráter passivo, ativo, semiativo ou híbrido. Um dos modelos utilizados são instalações de molas nas bases de prédios, cuja simulação de oscilação pode ser observada na figura abaixo. Para isso, usa-se um corpo com 4 kg de massa que oscila verticalmente em movimento harmônico simples, suspenso por uma mola helicoidal ideal, toda vez que é submetido a oscilações verticais não previstas. As posições ocupadas pelo corpo são registradas numa fita vertical de papel, por meio de um estilete preso ao corpo. A fita desloca-se horizontalmente com velocidade constante de 0,4 m/s, e assim é possível determinar com exatidão as oscilações.
A fim de que sejam respeitadas as condições acima, a constante elástica da mola que deve ser utilizada no
modelo de previsão de danos, aproximadamente, é igual a:
A figura precedente ilustra a situação em que um bloco, preso a uma mola, pode se deslocar sobre uma superfície horizontal lisa e sem atrito. O bloco tem massa m igual a 0,25 kg e, quando em movimento, a sua posição varia conforme a função x(t) a seguir.
x(t) = (2,0 m) × cos[(4 rad/s) t + 2π/3 rad]
Tendo como referência essas informações e assumindo 3,14 como o valor de π, julgue o item subsecutivo.
O movimento do bloco é periódico e o seu período é superior a 1,50 s.
A figura precedente ilustra a situação em que um bloco, preso a uma mola, pode se deslocar sobre uma superfície horizontal lisa e sem atrito. O bloco tem massa m igual a 0,25 kg e, quando em movimento, a sua posição varia conforme a função x(t) a seguir.
x(t) = (2,0 m) × cos[(4 rad/s) t + 2π/3 rad] Tendo como referência essas informações e assumindo 3,14 como o valor de π, julgue o item subsecutivo. A força (F) que a mola exerce sobre o bloco obedece
à lei de Hooke e é descrita matematicamente pela relação
F(x) = -4xN. A figura precedente ilustra a situação em que um bloco,
preso a uma mola, pode se deslocar sobre uma superfície horizontal
lisa e sem atrito. O bloco tem massa m igual a 0,25 kg e, quando
em movimento, a sua posição varia conforme a função x(t) a seguir.
x(t) = (2,0 m) × cos[(4 rad/s) t + 2π/3 rad]
Tendo como referência essas informações e assumindo 3,14 como
o valor de π, julgue o item subsecutivo. Quando a velocidade do bloco é 6 m/s, a energia potencial
elástica da mola é a menor possível.
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