As Oscilações e Ondas

Prova P2 – Oscilações e Ondas

Nome:

RA:

1 – Um bloco de 2×102 g conectado a uma mola de massa desprezível, oscila livremente na vertical em que a sua velocidade v(t) foi registrada no gráfico abaixo:  

1. Encontre o período do movimento.
2. Calcule a constante elástica da mola.
3. Determine a velocidade máxima do bloco.
4. Qual é a aceleração máxima do bloco?
5. Calcule o ângulo de fase ø.
6. Escreva as funções de deslocamento x(t), velocidade v(t) e aceleração a(t) em função do tempo para o bloco.
7. Encontre o deslocamento do objeto no instante t = 10 s.
8. Faça um gráfico em escala de x(t) e a(t) abaixo:

[pic 1]

[pic 2]

[pic 3]

2 – A extremidade esquerda de uma mola horizontal é mantida fixa. Ligamos um dinamômetro para medir a força na extremidade livre da mola e a puxamos para a direita uma distância de 0,03 m. Verifica-se que o dinamômetro indica o valor de 6,0 N. A seguir, remove-se o dinamômetro e acopla-se a mola, uma massa de 0,5 kg. Ao liberar a massa, o sistema passa a executar um movimento harmônico simples. a) Qual a constante da mola? b) Calcule a frequência, o período e a frequência angular da oscilação.

3 – A função de onda para uma onda que se propaga em uma corda é dada por:

[pic 4]

1. Qual é a velocidade e direção de propagação da onda?
2. Qual é o deslocamento vertical de um elemento da corda no instante t = 0, x = 0,1 m?
3. Qual é o comprimento de onda e a frequência da onda?
4. Qual é a amplitude máxima da velocidade?

4 – Um poço com paredes verticais e água no fundo ressoa em 7,00 Hz e em nenhuma frequência mais baixa. O ar no interior do poço tem uma densidade de 1,10 kg/m3 e um módulo de elasticidade volumétrico B de 1,33 × 105 Pa. A que profundidade está a superfície da água? Faça um desenho e suponha que o problema do poço se trata de um problema de propagação do som como em um tubo de comprimento L aberto de um lado e fechado do outro.

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