Terceira Lista

Física II - Teoria - Terceira Lista de Exercícios.
UNIVASF
Física II - Teoria.
Terceira Lista de Exercícios.
http://www.univasf.edu.br/~militao.figueredo/fis2teoria/
04/04/2006
13.1♦
♦ – A corda de um piano emite um dó médio vibrando com freqüência primária igual a
220 Hz. a) Calcule a freqüência e o período angular. b) Calcule a freqüência angular de um
soprano emitindo um “dó alto”, duas oitavas acima, que é igual a quatro vezes a freqüência
da corda do piano.
13.2♦ – O corpo da figura 13.1 é deslocado de 0,120 m da sua posição de equilíbrio e
libertado com velocidade inicial igual a zero. Depois de 0,800 s seu deslocamento é de
0,120 m no lado oposto e ultrapassou uma vez a posição de equilíbrio durante este intervalo.
Ache a) a amplitude, b) o período, c) a freqüência.
13.5♦– Um corpo de massa desconhecida é ligado a uma mola ideal cuja constante é igual a
120 N/m no arranjo indicado na Figura 13.1. Verifica-se que ele oscila com uma freqüência
igual a 6,00 Hz. Ache a) o período. b) a freqüência angular, c) a massa do corpo.
13.13♦ – Um objeto executa um movimento harmônico simples com período de 1200 s e
amplitude igual a 0,600 cm. Para t = 0 o objeto está instantaneamente em repouso em x = 0.
Qual é a distância entre o objeto e a posição de equilíbrio quando t = 0,480 s?
13.21♦ – Um brinquedo de 0,150 kg executa um movimento harmônico simples na
extremidade de uma mola horizontal com constante elástica k = 300 N/m. Quando o objeto
está a uma distância de 0,012 m da posição de equilíbrio verifica-se que ele possui uma
velocidade igual a 0,300 m/s. Qual é a) a energia mecânica total do objeto quando ele está
em qualquer ponto? b) a amplitude do movimento? c) a velocidade máxima atingida pelo
objeto durante o movimento?
13.33♦ – Um pendulo em Marte. Um certo pendulo simples possui na Terra um período
igual a 1,60 s. Qual é o período na superfície de Marte onde g = 3,71 m/s2.
04/04/2006
13.43♦ – Uma força de amortecimento Fx = −bv atua sobre um rato infeliz de 0,300 kg que
se move preso na extremidade de uma mola cuja constante elástica é k = 2,50 N/m. a) Se a
constante b possui um valor igual a 0,900 kg/s, qual é a freqüência da oscilação do rato? b)
Para qual valor da constante b o movimento é criticamente amortecido?
13.48♦ – Um dispositivo experimental e sua estrutura de suporte para instalação a bordo da
International Space Station (Estação Espacial Internacional) deve funcionar como um
sistema massa-mola com subamortecimento, com massa de 108 kg e constante da força
igual a 2,1 × 106 N/m. Um exigência da NASA é que a ressonância das oscilações forçadas
não ocorra para nenhuma freqüência menor do que 35 Hz. O dispositivo experimental
satisfaz esta exigência?
05♣ – Em um barbeador elétrico, a lâmina se move para frente e para trás com um curso de
2,00 mm. O movimento é harmônico simples, com freqüência de 120 Hz. Determine (a) a
amplitude, (b) a velocidade máxima da lâmina e (c) a aceleração máxima da lâmina.
19♣ – Um estilingue grande (hipotético) é distendido de 1,53 m a fim de lançar um projétil de
130 g com velocidade suficiente para escapar da Terra (11,2 km/s). (a) Qual deve ser a constante
elástica desse dispositivo, supondo que toda a energia potencial seja convertida em energia cinética?
(b) Admita que uma pessoa normal possa exercer uma força de 220 N. Quantas pessoas são
necessárias para distender este estilingue?
29♣ – O fato de g variar com o local sobre a superfície da Terra despertou a atenção quando, em
1672, Jean Richer levou um relógio de pêndulo de Paris para Caiena, na Guiana Francesa, e
constatou um atraso de 2,5 min/dia. Se g = 9,81 m/s2 em Paris, calcule seu valor em Caiena.
41♣ – Os elétrons em um osciloscópio são defletidos por duas forças elétricas mutuamente
perpendiculares, de tal forma que, em qualquer instante t, o deslocamento é expresso por
x = A cos ωt e y = A cos (ωt + φ y ) . Descreva a trajetória dos elétrons e determine sua equação
quando (a) φ y = 0o , (b) φ y = 30o e (c) φ y = 90o .
43♣ – A órbita da Lua em torno da Terra, quando projetada ao longo de um diâmetro, pode ser
vista como um movimento harmônico simples. Calcule a constante elástica efetiva k da mola para
este movimento.
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Exercícios do Livro Física II – Sears e Zemansky.
Exercícios do Livro Física 2 – Halliday, Resnick e Krane, capítulo 17.
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