Questões de Concurso
Sobre movimento harmônico em física
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Uma peça de 200 g de um brinquedo oscila com movimento harmônico simples na horizontal, devido a uma mola de massa desprezível com constante elástica de 20 N/m. Essa peça se desloca de uma extremidade a outra de uma trajetória de 20 cm.
Com referência a essas informações, assinale a opção correta acerca do movimento da referida peça.
Um físico construiu um protótipo de um acelerômetro com um pêndulo simples de massa M e comprimento L. Para testar o equipamento, ele realizou medições de período T em um laboratório, com o pêndulo oscilando em pequenas amplitudes.
Assinale a opção correta acerca do protótipo referido nessa situação hipotética.
A figura acima ilustra um arranjo utilizado para demolição de parede. Nesse arranjo, uma esfera de massa M, considerada idealmente como uma partícula, encontra-se pendurada por um cabo de aço inextensível de comprimento L preso a uma argola sem atrito. O cabo L faz um ângulo θ com relação a direção vertical e a massa M se encontra, inicialmente, à distância D do anteparo A (parede).
Considerando essa situação, julgue o item que se segue.
Se a partícula M se chocar elasticamente, com uma velocidade vetorial 
com o anteparo A, rigidamente preso à Terra, e o r
v
anteparo não se romper, então a partícula M irá, logo após o
choque, reverter seu movimento com a velocidade na direção
horizontal igual a - v
A figura acima ilustra um arranjo utilizado para demolição de parede. Nesse arranjo, uma esfera de massa M, considerada idealmente como uma partícula, encontra-se pendurada por um cabo de aço inextensível de comprimento L preso a uma argola sem atrito. O cabo L faz um ângulo θ com relação a direção vertical e a massa M se encontra, inicialmente, à distância D do anteparo A (parede).
Considerando essa situação, julgue o item que se segue.
Para não haver choque com a parede, D = L ⋅ cosθ.
A figura acima ilustra um arranjo utilizado para demolição de parede. Nesse arranjo, uma esfera de massa M, considerada idealmente como uma partícula, encontra-se pendurada por um cabo de aço inextensível de comprimento L preso a uma argola sem atrito. O cabo L faz um ângulo θ com relação a direção vertical e a massa M se encontra, inicialmente, à distância D do anteparo A (parede).
Considerando essa situação, julgue o item que se segue.
Considere que, ao se chocar com o anteparo A, a partícula de
massa M fique em repouso, e posicionada na mesma altura que
estava ao ser liberada. Nesse caso, o trabalho realizado pelas
forças dissipativas que atuam entre o anteparo e a partícula
será igual a M⋅v2
/2, em que v é o módulo da velocidade
imediatamente antes do choque.
A figura acima ilustra a situação em que, sobre uma mesa suspensa, movimenta-se, em movimento circular uniforme, sem atrito, uma esfera de massa M, com velocidade tangencial v, presa a outra esfera de massa m, por uma corda de tamanho R + L. A parte da corda que está sobre a mesa tem comprimento R e a parte da corda embaixo da mesa tem comprimento L. A corda é inextensível.
A partir das informações acima, julgue o item que se segue, considerando a mesa de espessura desprezível.
Se o sistema estiver, inicialmente, fora do equilíbrio, então,
quando o ponto de equilíbrio for atingido, a massa m passará
a realizar um movimento oscilatório em torno desse ponto,
devido aos efeitos de inércia.
A figura acima ilustra a situação em que, sobre uma mesa suspensa, movimenta-se, em movimento circular uniforme, sem atrito, uma esfera de massa M, com velocidade tangencial v, presa a outra esfera de massa m, por uma corda de tamanho R + L. A parte da corda que está sobre a mesa tem comprimento R e a parte da corda embaixo da mesa tem comprimento L. A corda é inextensível.
A partir das informações acima, julgue o item que se segue, considerando a mesa de espessura desprezível.
Se o sistema não estiver em equilíbrio, de tal forma que a
massa m tenda a descer (L aumenta), então a velocidade v
tangencial irá aumentar à medida que a massa m descer.
A figura acima ilustra a situação em que, sobre uma mesa suspensa, movimenta-se, em movimento circular uniforme, sem atrito, uma esfera de massa M, com velocidade tangencial v, presa a outra esfera de massa m, por uma corda de tamanho R + L. A parte da corda que está sobre a mesa tem comprimento R e a parte da corda embaixo da mesa tem comprimento L. A corda é inextensível.
A partir das informações acima, julgue o item que se segue, considerando a mesa de espessura desprezível.
Considere que o sistema não esteja, inicialmente, em equilíbrio
e que a massa m tenda a descer. Nesse caso, se a velocidade
inicial da massa m for zero, então o tempo que o sistema levará
para entrar em equilíbrio dependerá do comprimento da corda
sobre a mesa.
A figura acima ilustra a situação em que, sobre uma mesa suspensa, movimenta-se, em movimento circular uniforme, sem atrito, uma esfera de massa M, com velocidade tangencial v, presa a outra esfera de massa m, por uma corda de tamanho R + L. A parte da corda que está sobre a mesa tem comprimento R e a parte da corda embaixo da mesa tem comprimento L. A corda é inextensível.
A partir das informações acima, julgue o item que se segue, considerando a mesa de espessura desprezível.
Se o sistema está em equilíbrio, então M⋅ v2
/R = m⋅ g, em que
g é a aceleração da gravidade.
A figura acima ilustra um trilho de ar comprimido, constituído de duas placas de alumínio encaixadas de modo a formar uma estrutura de seção reta triangular. No interior da estrutura, passa uma corrente de ar comprimido que sai por 100 orifícios, de raios iguais a 0,001 m, localizados nos dois lados das placas que formam o trilho. O ar entra na estrutura, a partir de uma abertura circular de raio 1 cm, a uma velocidade igual a 1 m/s. Um carrinho de massa M, que pode deslizar sobre os trilhos, está preso a uma pequena esfera de massa m, por meio de um fio rígido e inextensível de massa desprezível e que passa por uma roldana de massa também desprezível. O trilho está inclinado de um ângulo θ em relação à horizontal. O coeficiente de atrito cinético do carro com as placas metálicas do trilho é igual a μb, na ausência de ar comprimido, e igual a μa, após a inserção de ar comprimido na estrutura.
Com base nessas informações, julgue o item.
Se a esfera de massa m oscilar em movimento harmônicosimples com frequência ω, então o carrinho também irá oscilarem movimento harmônico simples com frequência ω.
A energia desse oscilador, em mJ, é
Considerando que a Figura acima mostra o resultado de uma fotografia feita no instante de tempo t = 0 s, qual a função que melhor representa a trajetória x(t)?
Considerando o gráfico acima, que representa posição x versus tempo (t) de um objeto que oscila em torno de uma posição de equilíbrio com movimento harmônico simples, julgue os itens que se seguem.
A velocidade v do objeto em função do tempo t pode ser devidamente expressa por,
, em que w representa a frequência angular e 
.
Considerando o gráfico acima, que representa posição x versus tempo (t) de um objeto que oscila em torno de uma posição de equilíbrio com movimento harmônico simples, julgue os itens que se seguem.
O gráfico representa uma função cosseno, em que a posição do objeto em função do tempo pode ser devidamente expressa por
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