estudo-dirigido-oscilação-2012-02

Estudo dirigido sobre oscilações
Prova 4 (oscilações/ondas)
Professora: Elzimar Luz
1) O que é um período de oscilação, uma freqüência de oscilação e como essas duas
grandezas se relacionam? Crie um exemplo numérico para mostrar essa relação.
2) Defina o que é: (a) amplitude de oscilação (b) constante de fase (c) freqüência angular.
3) Como se define o deslocamento x(t) de uma onda? Quando que x(t) coincide com xm?
4) Existe diferença entre freqüência e freqüência angular? Explique.
5) Como se calcula o período do sistema linear massa-mola?
6) Um bloco de massa de 680 g está preso a uma certa mola cuja constante elástica é de
K= 65 N/m. O bloco é deslocado até uma distância x= 11 cm a partir da sua posição de
equilíbrio e a seguir largado do repouso. (a) Calcule a força exercida pela mola sobre o
bloco imediatamente antes de ele ser largado.
a) Determine a freqüência angular, a freqüência e o período das oscilações.
b) Qual a amplitude das oscilações?
c) Qual é a velocidade máxima e qual é a velocidade mínima do bloco que oscila.
Escreve em quais posições ocorrem os pontos de velocidade máxima e de velocidade
mínima.
d) Qual o módulo da aceleração máxima?
7) Como se determina a energia potencial e a energia mecânica de um sistema massamola? E como se determina a energia mecânica desse sistema?
8) Um corpo de massa 1kg oscila preso a extremidade de uma mola de constante elástica
K=16N/m. Qual é o período de oscilação do corpo? Esse período sofreria modificação se
fosse levado para a Lua?
9) Suspende-se um bloco de massa 1kg numa mola e observa-se que na posição de
equilíbrio o alongamento da mola é de 10cm. A seguir, distende-se a mola e coloca-se o
corpo para oscilar. Sendo g=10m/s², determine:
a) a constante elástica da mola
b) o período de oscilação do corpo.
10)Um pêndulo simples tem 90cm de comprimento e realiza oscilações de pequenas
aberturas num local onde g=10m/s². Qual o período e qual a freqüência dessa oscilação?
11)Um corpo realiza um movimento harmônico simples cuja função é dada por


x  2. cos t    ,sendo x expresso em metros e t em segundos. Determine, para esse
4

movimento:
a)
b)
c)
d)
e)
f)
A amplitude do movimento
A constante de fase
O período
A frequência
A frequência angular
Qual a intensidade da máxima força elástica que age no sistema.
12)Um bloco de massa m=1kg, preso a uma mola, está em equilíbrio na posição O de uma
reta horizontal. Desloca-se o bloco, distendendo a mola até a posição +x a direta do
ponto O, a seguir abandona-se o bloco e ele passa na posição O com velocidade de
4m/s. Sabendo que a constante elástica da mola é de 400 N/m:
a) Qual a energia potencial, cinética e mecânica no ponto O
b) A amplitude do movimento.
13)Descreva diferenças entre um pêndulo linear simples, um pêndulo de torção e um
pêndulo físico.
14)O que é momento de inércia? Procure uma tabela de momento de inércia e escreva
como que calcula o momento de inércia de uma barra fina:
a) presa por uma das extremidades
b) presa pelo centro de massa da barra.
15)Consideraremos que um automóvel esteja montado sobre quatro molas idênticas no que
concerne as suas oscilações verticais. Se desta forma as molas de um certo carro estão
ajustadas de modo que as vibrações tenham uma freqüência de 3,0 Hz.
(a) Qual a constante de elasticidade de cada mola, se a massa do carro é de 1450Kg e o
peso está homogeneamente distribuído entre elas?
(b) Qual será a freqüência de vibração se cinco passageiros estiverem no carro? Considere
que tenham média 73kg cada um (novamente considere uma distribuição homogênea de
peso).
16)Um disco de raio R= 12,5cm está suspenso, como um pêndulo
físico, de um ponto a meio caminho entre sua borda e seu centro
C. Medindo o período encontra-se T= 0,81s. Qual deve ser a
aceleração de queda livre g no local do pêndulo?