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Engenharia de Produção ·
Física 2
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Disciplina Física II Professor Francisco Machado 1 O movimento de um corpo sobre o eixox obedece a seguinte equação Onde X está em metros e o tempo t em segundos Determine a a amplitude b a fase inicial c a equação da velocidade d a equação da aceleração e o módulo da velocidade máxima f o módulo da aceleração máxima 2 Um ponto material de massa m 004 kg oscila em torno da posição O de equilíbrio com MHS A energia total mecânica do sistema é 32 x 10 4 J Sendo a constante elástica da mola k 016 Nm e desprezandose ações dissipativas determine a O período de oscilação b a velocidade angular c a amplitude de oscilação d A função horária da posição velocidade e aceleração adotandose o eixo Ox orientado para a direita e instante inicial t0 quando o móvel está na posição extrema P indicada na figura 3 Um corpo de massa m 2 kg oscila sobre uma mesa horizontal sem atrito preso a uma mola horizontal de constante elástica k 200 Nm A amplitude das oscilações é de 10 cm A partir desses dados calcule a a energia cinética máxima do corpo e b a energia potencial elástica máxima da mola 4 Uma partícula realiza um movimento harmônico simples com uma frequência de 30 Hz e uma amplitude de 50 cm a Qual é a distância total que a partícula percorre durante um ciclo de seu movimento b Qual a sua velocidade máxima Onde ela ocorre c Encontre a aceleração máxima da partícula Em que ponto do movimento ocorre a aceleração máxima 5 Uma partícula executa um MHS com frequência de 025 Hz em torno do ponto x 0 Em t0 ela tem um deslocamento de x 037 cm e velocidade zero Para o movimento determine a o período b a frequência angular c a amplitude d o deslocamento no tempo e a velocidade no tempo f a velocidade máxima g a aceleração máxima h o deslocamento em t30 s e i a velocidade em t 30 s 6 Um corpo de massa 2 Kg está preso a uma mola horizontal cuja constante elástica é 5 KNm A mola é esticada 10 cm em relação ao comprimento de equilíbrio e depois é solta Achar a a frequência b o período c a amplitude d a velocidade máxima e Quando o corpo atinge a posição de equilíbrio qual a aceleração 7 Um pêndulo simples realiza pequenas oscilações de período igual a 4π s Considerando a aceleração local da gravidade igual a 10 ms2 determine a o comprimento desse pêndulo b Qual seria o novo período de oscilação desse pêndulo se ele fosse levado a um planeta cuja aceleração da gravidade é ¼ da terrestre 8 Um sistema massamola possui uma energia mecânica de 1 J uma amplitude de 10 cm e uma velocidade máxima de 12 ms Determine a a constante elástica b a massa do bloco c a frequência de oscilação 9 A equação do movimento de uma partícula em movimento harmônico simples é dada por xt 60 cos 3π4 t π3 com x em metros e t em segundos Determine a a função velocidade em função do tempo b a função aceleração em função do tempo c a velocidade em t 2 s d a velocidade máxima e a aceleração máxima f a energia cinética em t 2 s g a energia potencial em t 2 s e h a energia mecânica total em t 2 s Considere a massa igual a 1 kg 10 Um oscilador harmônico simples é constituído por um corpo de massa 1 kg preso a uma mola de constante 175 Nm Em um certo instante o corpo se move comprimindo a mola e se afastando da posição de equilíbrio nesse instante seu deslocamento é 20 cm e sua velocidade 20 cms Determine a o período de seu movimento b a energia cinética no instante considerado c a energia potencial no instante considerado d a energia mecânica total e a amplitude máxima do movimento g a velocidade e a aceleração máximas que ele atinge Respostas 1 a 4 m b π rad c v 2 π sen 12 π t π d a π2 cos π2 t π e v 2 π ou 628 ms f a 986 ms2 2 a T 314 s b ɷ 2 rads c x 02 m d x 02 cos 2t π v 04 sen 2t π a 08 cos 2t π 3 a 1J b 1 J 4 a 20 cm b 377 ms ocorre na posição de equilíbrio c 71 ms2 ocorre nos pontos de inversão do movimento amplitude 5 a 4 s b 157 s1 ou π2 c 037 m d x 037 cos π2 t e v 058 sen π2 t f v 058 cms g a 091 cms2 h x 0 m i v 058 ms 6 a 796 Hz b 01256 s c 10 cm ou 01 m d 50 rads e 5 ms f zero 7 a 40 m b T 2513 s 8 a 200 Nm b 139 kg c 191 hz 9 a v t 1413 sen 3π4 t π3 b a t 333 cos 3π4 t π3 c v2 7065 ms d vmax 1413 ms d f 25 J g 75 J h 100 J
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