Oscila

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LISTA DE FÍSICA 2 - OSCILAÇÕES 1) Para cada um dos movimentos periódicos seguintes, diga qual é o valor do período, na unidade indicada: a) Movimento da Terra em torno do sol (em dias). b) Movimento do ponteiro dos minutos de um relógio (em minutos). c) Movimento do ponteiro das horas de um relógio comum (em horas). R: a) ~365,25 dias; b) 60 min. c) 12 h. 2) A corda de um piano emite um lá médiovibrando com uma frequência igual a 220 Hz. (a) calcule o período e a frequência angular. (b) calcule o período e a frequência angular de uma soprano emitindo um lá uma oitava acima, que é igual a duas vezes a frequência da corda do piano. R: a) 4,55 X 10-3 s; 1382 rad/s; b) 2,27 X 10-3 s; 2764 rad/s. 3) A extremidade de um diapasão executa 440 vibrações completas em 0,500 s. Calcule a frequênciaangular e o período do movimento. R: ω = 5,53 X 103 rad/s; T = 1,14 X 10-3 s. 4) O deslocamento de um objeto oscilando em função do tempo é mostrado na figura ao lado. Quais são: a) o período; b) a frequência; c) a amplitude; d) a frequência angular desse movimento? R: a) 16,0 s; b) 6,25 X 10-2 Hz; c) 10,0 cm; d) 0,393 rad/s. 5) Um pêndulo simples oscila 50 vezes em 100 s. a) Qual é a frequênciade oscilação desse pêndulo? b) Qual é o período do pêndulo? R: a) 0,5 s; b) 2 s. 6) Um pêndulo simples tem um comprimento de 2 m. Sendo g = 9,8 m/s2 no local onde o pêndulo se encontra, determine: a) O período de oscilação desse pêndulo. b) A frequência de oscilação desse pêndulo. R: a) 2,84 s; b) 0,35 Hz. 7) Se o período de um pêndulo simples de 70,0 cm de comprimento for 1,68 s, qual é o valor daaceleração da gravidade nesse local? R: 9,79 m/s2. 8) Qual é o comprimento de um pêndulo simples que marca os segundos completando um balanço completo para a esquerda e para a direita a cada 2,0 s? Assuma g = 9,8 m/s2. R: 0,99 m.

9) Se um pêndulo simples com comprimento 1,50 m faz 72 oscilações em 180 s, qual a aceleração da gravidade naquele local? R: 9,47 m/s2 10) Uma bola de demolição de2.500 kg balança na ponta de um guindaste, como mostrado na figura ao lado. O comprimento do segmento de cabo que balança é de 17 m. a) Ache o período de balanço, considerando que o sistema pode ser tratado como um pêndulo simples. b) O período depende da massa da bola? R: a) 8,3 s; b) Se as oscilações forem de baixa amplitude (θ < 10º), não.

11) Quando um corpo de massa desconhecida é ligada auma mola cuja constante de mola é igual a 120 N/m, verifica-se que ele oscila com uma frequência de 6,0 Hz. Ache (a) o período, (b) a frequência angular, (c) a massa do corpo. R: a) 0,167 s; b) 12π rad/s; c) 8,44 X 10-2 kg. 12) [pesando astronautas] Este processo é realmente usado para “pesar” astronautas no espaço. Uma cadeira de 42,5 kg é presa a uma mola e deixada oscilar livremente. Quandovazia, a cadeira leva 1,30 s para completar uma oscilação. Mas com um astronauta sentado nela, sem apoiar os pés no chão, a cadeira leva 2,54 s para completar a oscilação. Qual é a massa do astronauta? R: 120 kg. 13) Um pescador pendura um peixe de 65,0 kg na extremidade de uma mola de massa desprezível. O peixe estica a mola de 0,120 m. (a) Qual o valor da constante k da mola? (b) Se o peixe forpuxado para baixo, esticando a mola e depois solto, qual o período de oscilação do peixe? (c) Que velocidade máxima ele alcançará? R: a) 5.308 N/m; b) 0,7 s; c) 1,08 m/s. 14) A posição de uma partícula é dada por x(t) = 7.cos(6π.t), com x em centímetros e t em segundos. (a) Qual é a frequência em Hz? (b) Qual é o período e (c) a amplitude do movimento da partícula? R: a) 3 Hz; b) 0,333 s; c) 7 cm.15) A corda de um violão vibra com uma frequência de 440 Hz. Um ponto no seu centro se move como MHS, com amplitude igual a 3,0 mm e ângulo de fase igual a zero. (a) Escreva uma equação para a posição do centro da corda em função do tempo. (b) Quais são os valores máximos da velocidade e da aceleração do centro da corda? R: a) y(t) = (3 X 10-3 m) cos(880π.t); b) vM = 8,3 m/s; aM = 2,3 X 104 m/s2....
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