1ª Lista de exercícios do 3º ano do E

Física | Wildson W de Aragão
Exercícios
Movimento Harmônico Simples
1. (UECE) Um sistema massa-mola é preso ao teto. A
partir do ponto de equilíbrio faz-se a massa oscilar com
pequena amplitude. Quadruplicando-se o valor da massa,
repete-se o mesmo procedimento. Neste caso, podemos
afirmar corretamente que a freqüência de oscilação
a) é reduzida à metade.
b) dobra.
c) permanece a mesma.
d) quadruplica.
2. (UFU) Em um laboratório de Física, um grupo de
alunos, Grupo A, obtém dados, apresentados na tabela a
seguir, para a freqüência (em hertz) num experimento de
Pêndulo Simples, utilizando-se três pêndulos diferentes.
Esses resultados foram passados para um segundo
grupo, Grupo B, que não compareceu à aula. Uma vez
que os alunos do Grupo B não viram o experimento, os
integrantes desse grupo formularam uma série de
hipóteses para interpretar os resultados. Assinale a
ÚNICA hipótese correta.
a) A massa do pêndulo 1 é menor do que a massa do
pêndulo 2 que, por sua vez, é menor do que a massa do
pêndulo 3.
b) A massa do pêndulo 1 é maior do que a massa do
pêndulo 2 que, por sua vez, é maior do que a massa do
pêndulo 3.
c) O comprimento L do fio do pêndulo 1 é maior do que o
comprimento do pêndulo 2 que, por sua vez, é maior do
que o comprimento do pêndulo 3.
d) O comprimento L do fio do pêndulo 1 é menor do que o
comprimento do pêndulo 2 que, por sua vez, é menor do
que o comprimento do pêndulo 3.
3. (UFMS) O Bungee Jump é um esporte radical que
consiste na queda de grandes altitudes de uma pessoa
amarrada numa corda elástica. Considerando desprezível
a resistência do ar, é correto afirmar que
(01) a velocidade da pessoa é máxima quando a força
elástica da corda é igual à força peso que atua na
pessoa.
(02) a velocidade da pessoa é máxima quando o
deslocamento da pessoa, em relação ao ponto que
saltou, é igual ao comprimento da corda sob tensão nula.
(04) o tempo de movimento de queda independe da
massa da pessoa.
(08) a altura mínima que a pessoa atinge em relação ao
solo depende da massa dessa pessoa.
(16) a aceleração resultante da pessoa é nula quando ela
atinge a posição mais baixa.
4. (UFRS) Um pêndulo simples, de comprimento L, tem
um período de oscilação T, num determinado local. Para
que o período de oscilação passe a valer 2T, no mesmo
local, o comprimento do pêndulo deve ser aumentado em
a) 1 L.
b) 2 L.
c) 3 L.
d) 5 L.
e) 7 L.
5. (UNESP) Uma pequena esfera suspensa por uma
mola executa movimento harmônico simples na direção
vertical.
Sempre que o comprimento da mola é máximo, a esfera
toca levemente a superfície de um líquido em um grande
recipiente, gerando uma onda que se propaga com
velocidade de 20,0 cm/s. Se a distância entre as cristas
da onda for 5,0 cm, a freqüência de oscilação da esfera
será
a)0,5Hz. b)1,0Hz. c)2,0Hz. d)2,5Hz. e)4,0Hz.
6. (UEM) Suponha que um pequeno corpo, de massa m,
esteja preso na extremidade de um fio de peso
desprezível, cujo comprimento é L, oscilando com
pequena amplitude, em um plano vertical, como mostra a
figura a seguir. Esse dispositivo constitui um pêndulo
simples que executa um movimento harmônico simples.
Verifica-se que o corpo, saindo de B, desloca-se até B' e
retorna a B, 20 vezes em 10 s. Assinale o que for correto.
(01) O período deste pêndulo é 2,0 s.
(02) A freqüência de oscilação do pêndulo é 0,5 Hz.
(04) Se o comprimento do fio L for 4 vezes maior, o
período do pêndulo será dobrado.
(08) Se a massa do corpo suspenso for triplicada, sua
freqüência ficará multiplicada por 3 .
(16) Se o valor local de g for 4 vezes maior, a freqüência
do pêndulo será duas vezes menor.
(32) Se a amplitude do pêndulo for reduzida à metade,
seu período não modificará.
7. (UNESP) O período de oscilação de um pêndulo
simples, que oscila com amplitude muito pequena, é dado
por T=
2
L
, onde Lé o comprimento do pêndulo e g
g
a aceleração da gravidade. Se esse comprimento fosse
quadruplicado,
a) o que ocorreria com seu período?
b) o que ocorreria com sua freqüência?
8. (UFRRJ) Dois pêndulos simples, A e B, estão
oscilando num mesmo local. Enquanto A faz uma
oscilação em um segundo, B faz duas. Pode-se afirmar,
sobre cada um dos pêndulos, que
a) o comprimento de B é quatro vezes mais curto que o
de A.
b) o comprimento de A é quatro vezes mais curto que o
de B.
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c) os comprimentos de A e de B são iguais, só suas
velocidades é que são diferentes.
d) a massa de A é menor que a massa de B.
e) a massa de B é menor que a massa de A.
1
9. (MACKENZIE) Um corpo C, de massa 1,00.10
kg,
está preso a uma mola helicoidal de massa desprezível e
que obedece à Lei de Hooke. Num determinado instante,
o conjunto se encontra em repouso, conforme ilustra a
figura 1, quando então é abandonado e, sem atrito, o
corpo passa a oscilar periodicamente em torno do ponto
O. No mesmo intervalo de tempo em que esse corpo vai
de A até B, o pêndulo simples ilustrado na figura 2 realiza
uma oscilação completa. Sendo g = 10 m/s², a constante
elástica da mola é:
a) 0,25 N/m
b) 0,50 N/m
c) 1,0 N/m
d) 2,0 N/m
e) 4,0 N/m
10. (UFF) Em 1581, na Catedral de Pisa, Galileu teve sua
atenção despertada para um candelabro que oscilava sob
a ação do vento, descrevendo arcos de diferentes
tamanhos.
Reproduzindo esse movimento com um pêndulo simples
de comprimento L e massa m, como o representado na
figura a seguir, Galileu constatou que o tempo de uma
oscilação pequena (para a qual sen š ¸ š) era função:
a) do comprimento do pêndulo, de sua massa e da
aceleração da gravidade
b) apenas do comprimento do pêndulo
c) do comprimento do pêndulo e da aceleração da
gravidade
d) apenas da aceleração da gravidade
e) apenas da massa do pêndulo
11. (FUVEST)
Uma peça, com a forma indicada, gira em torno de um
eixo horizontal P, com velocidade angular constante e
igual a  rad/s. Uma mola mantém uma haste apoiada
sobre a peça, podendo a haste mover-se APENAS na
vertical. A forma da peça é tal que, enquanto ela gira, a
extremidade da haste sobe e desce, descrevendo, com o
passar do tempo, um movimento harmônico simples Y(t)
como indicado no gráfico. Assim, a freqüência do
movimento da extremidade da haste será de
a)3,0Hz b)1,5Hz c)1,0Hz d)0,75Hz e)0,5Hz
12. (MACKENZIE) Um corpo, preso a uma mola
conforme figura a seguir, executa na Terra um M.H.S. de
freqüência 30Hz. Levando-se esse sistema à Lua, onde a
aceleração da gravidade é 1/6 da aceleração da
gravidade da Terra, a freqüência do M.H.S. descrito lá é:
a) 5 Hz
b) 10 Hz
c) 30 Hz
d) 60 Hz e) 180 Hz
13. (UEL) Um corpo de massa m é preso à extremidade
de uma mola helicoidal que possui a outra extremidade
fixa. O corpo é afastado até o ponto A e, após
abandonado, oscila entre os pontos A e B.
Pode-se afirmar corretamente que a
a) aceleração é nula no ponto 0.
b) a aceleração é nula nos pontos A e B.
c) velocidade é nula no ponto 0.
d) força é nula nos pontos A e B.
e) força é máxima no ponto 0.
14. (FUVEST) Na Terra, certo pêndulo simples executa
oscilações com período de 1s.
a) Qual o período desse pêndulo se posto a oscilar na
Lua, onde a aceleração da gravidade é 6 vezes menor?
b) Que aconteceria com o período desse pêndulo à
medida que fosse removido para uma região livre de
ações gravitacionais?
GABARITO
01. A
02. D
03. 09 ==> 08 e 01
04. C
05. E
06. 36
07. a) O período dobra.
b) A freqüência reduz-se à metade.
08. B
09. B
10. C
11. B
12. C
13. A
14. a) 2,4s
b) b) remover o pêndulo para uma região livre de ações
gravitacionais é o mesmo que dizer que a aceleração gravitacional
tende a zero. Pela equação do período do pêndulo simples, este
período tenderia a infinito.