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Avaliação Geral (Oscilações)

Total questions: 4

Worksheet time: 3600secs

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1.

 Um corpo de massa m que oscila harmonicamente sob a ação de uma mola e obedece às seguintes equações horárias para a posição, x, e velocidade, v:  x(t)=Acos(ωt+ϕ)\ x\left(t\right)=A\cos\left(\omega t+\phi\right)   v(t)=Aωsen(ωt+ϕ)v\left(t\right)=-A\omega sen\left(\omega t+\phi\right)  Analisando-se essas equações, pode-se dizer que:

a)

A energia mecânica é proporcional à primeira potência da amplitude.

b)

A diferença de fase entre a velocidade v e a posição x é de π/2 radianos.

c)

A energia mecânica do corpo varia periodicamente.

d)

A frequência de oscilação varia periodicamente.

2.

Em uma cena de crime, a equipe pericial encontrou um dispositivo cujo sistema de acionamento está apresentado na figura precedente. Ao se puxar a alavanca, é possível comprimir a mola, de constante elástica k = 800 N/m, por uma distância x, a partir do seu estado de repouso. Com base nessas informações e sabendo que o projétil provoca lesão em uma pessoa se for disparado com uma energia de pelo menos 0,16 J, assinale a opção que apresenta, corretamente, a partir de qual valor de x um disparo desse dispositivo provoca lesão em uma pessoa.

a)

20 cm

b)

200 cm

c)

0,02 cm

d)

0,2 cm

e)

2 cm

3.

A frequência angular de um sistema massa-mola, cujo quadrado é igual à razão entre a constante elástica da mola e a massa do corpo a ela ligada, é inversamente proporcional ao tempo necessário para que o sistema realize um ciclo completo de movimento. Considere hipoteticamente que um corpo  AA , preso a uma mola de constante kok_o , oscila com o dobro da frequência de um corpo  BB , preso à mesma mola de constante  kok_o . Nesse caso, assinale a alternativa que representa a relação entre as massas dos dois corpos.

a)

 MA=MB koM_A=M_{B_{\ }}\sqrt{k_o}  

b)

 2MA=MB ko2M_A=M_{B_{\ }}\sqrt{k_o}  

c)

 2MA=MB 2M_A=M_{B_{\ }}  

d)

 4MA=MB 4M_A=M_{B_{\ }}  

e)

 MAko=MBko\sqrt{\frac{M_A}{k_o}}=\frac{M_B}{k_o}  

4.

No plano inclinado, o corpo de massa m é preso a uma mola de constante elástica k , sendo barrado à frente por um anteparo. Com a mola no seu comprimento natural, o anteparo, de alguma forma, inicia seu movimento de descida com uma aceleração constante a . Durante parte dessa descida, o anteparo mantém contato com o corpo, dele se separando somente após um certo tempo. Desconsiderando quaisquer atritos, podemos afirmar que a variação máxima do comprimento da mola é dada por

a)

[mgsen(α)+ma(2gsen(α)+a)]k\frac{\left[mgsen\left(\alpha\right)+m\sqrt{a\left(2gsen\left(\alpha\right)+a\right)}\right]}{k}

b)

[mgcos(α)+ma(2gcos(α)+a)]k\frac{\left[mg\cos\left(\alpha\right)+m\sqrt{a\left(2g\cos\left(\alpha\right)+a\right)}\right]}{k}

c)

[mgsen(α)+ma(2gsen(α)a)]k\frac{\left[mgsen\left(\alpha\right)+m\sqrt{a\left(2gsen\left(\alpha\right)-a\right)}\right]}{k}

d)

m[gsen(α)a]k\frac{m\left[gsen\left(\alpha\right)-a\right]}{k}

e)

mgsen(α)k\frac{mgsen\left(\alpha\right)}{k}