Lista de Exercícios – Monitoria de Física 2

Lista de Exercícios – Monitoria de Física 2
Movimento Harmônico Simples
6 – A posição de uma partícula é dada por x=(7cm)xcos(6πt), com t em segundos. Qual
é (a) a frequência, (b) o período e (c) a amplitude do movimento da partícula? (d) Qual o
primeiro instante, depois de t=0, em que a partícula está na posição de equilíbrio? Em que
direção à partícula se desloca nesse instante?
7 – (a) Qual a velocidade máxima da partícula mencionada no Problema 6? (b) Qual a
sua aceleração máxima?
Energia no Movimento harmônico Simples
26 – Um corpo de 3 kg oscila com amplitude de 8 cm sob a ação de uma certa mola. A
aceleração máxima é 3,5cm/s2. Calcular a energia total do sistema.
35 – Um corpo de 4,5 kg oscila na ponta de certa mola de constante de força 12 N/m
oscila com a amplitude de 8 cm. Calcular (a) a velocidade máxima do corpo, (b) a velocidade e
a aceleração do corpo quando estiver na posição x=4 cm em relação à posição de equilíbrio
x=0 e (c) o tempo que corpo leva para ir de x=0 até x=4.
43 – Uma criança está sobre uma grande plataforma ligada a certa mola horizontal. A
criança e a plataforma oscilam com um período de 2s. (a) O coeficiente de atrito estático entre
a criança e a plataforma é de 0,25. Se a amplitude de oscilação for de 1m, a criança
escorregará ou não da plataforma? (b) Qual a amplitude máxima dentro da qual não haverá o
escorregamento da criança?
Colisões
93 – A figura abaixo mostra um sistema oscilante massa-mola sobre uma superfície
horizontal sem atrito e um outro corpo que se dirige contra o corpo oscilante, com a
velocidade v. o movimento do corpo oscilante é dado por:
x(t)=(0,1m) cos(40s-1t)
em que x é o deslocamento do corpo em relação à posição de equilíbrio. Os dois
corpos colidem no instante em que o corpo vibrante passa pela posição de equilíbrio
avançando para a direita. A colisão é elástica. (a) Qual a velocidade v do segundo corpo para
que o sistema massa-mola fique em repouso depois da colisão elástica? (b) Qual a velocidade
do segundo corpo depois da colisão elástica?
Problemas Gerais
107 – Dois corpos idênticos, um em cima do outro, estão sobre uma superfície
horizontal sem atrito. O corpo de baixo está preso a certa mola cuja constante é de 600 N/m.
Quando ligeiramente deslocado do ponto de equilíbrio, o sistema oscila com a frequência de
1,8 Hz. Quando a amplitude de oscilação é maior do que 5 cm, o corpo de cima escorrega em
relação ao corpo de baixo. (a) Qual a massa de cada corpo? (b) Qual o coeficiente de atrito
estático entre os dois corpos?
Exercícios tirados do livro “Física, Tipler, vol. 1, 4a ed.”