1ª Lista de exercícios do 3º ano do E

2ª Lista de exercícios do 3º ano do E.M. – 4º bimestre
Física C – Prof. Marco Antônio
(SISTEMA MASSA-MOLA E PÊNDULO 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. (UFMS) A figura 1 representa um sistema
mecânico que ilustra o funcionamento de um motor
a combustão, simplificado, com apenas três peças:
virabrequim, biela e pistão. Essas três peças estão
acopladas entre si, através de eixos articulados.
Enquanto o virabrequim gira com velocidade angular
constante, no sentido horário, a biela faz o pistão
subir e descer num movimento oscilatório. A posição
do pistão no eixo vertical y, é dada pela projeção do
ponto de articulação entre a biela e o pistão sobre
esse eixo.
Essa posição no eixo y, oscila entre as amplitudes
+A e -A.
Chamemos de y, v Y e a Y , respectivamente, a
posição, a velocidade e a aceleração do ponto de
articulação entre a biela e o pistão.
Se iniciarmos a marcação do tempo t, quando a
posição do ponto de articulação entre a biela e o
pistão estiver na posição y = 0, como mostra a figura
1, assinale a alternativa que apresenta corretamente
os gráficos correspondentes às posições y, às
velocidades v Y e às acelerações a Y em função do
tempo.
3. (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.
4. (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.
5. (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.
b) o comprimento de A é quatro vezes mais curto
que o de B.
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.
6. (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.
10. (MACKENZIE) Um corpo C, de massa 1,00.10 1
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
7. (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.
11. (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
12. (FUVEST)
8. (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
g
pêndulo e g a aceleração da gravidade. Se esse
comprimento fosse quadruplicado,
a) o que ocorreria com seu período?
b) o que ocorreria com sua freqüência?
9. (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.
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
13. (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
14. (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.
15. (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. E
03. D
04. 09 ==> 08 e 01
05. C
06. E
07. 36
08. a) O período dobra.
b) A freqüência reduz-se à metade.
09. B
10. B
11. C
12. B
13. C
14. A
15. 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.