Questões de Física - Ondulatória - Movimento Harmônico Simples - Osciladores

Quando um inseto é capturado pela teia de uma aranha, ten ta em vão escapar da armadilha, puxando e repuxando a teia, que não o larga. O movimento oscilatório da teia, por sua vez, nessa vã tentativa de fuga do inseto, alerta a aranha informando-a de que há um inseto capturado.

Nesse cenário, está associada ao movimento oscilatório da teia uma força

As ilustrações A e B apresentam dois pêndulos simples, como aparatos de medida de tempo, devido ao espaço percorrido pelo objeto preso na extremidade baixa de um fio inextensível, na presença de um campo gravitacional.

Em ambos os pêndulos, os fios partem de um mesmo ângulo com a vertical, mas possuem comprimentos diferentes e objetos suspensos com massas distintas.

Uma partícula em movimento harmônico simples (MHS) oscila entre os pontos de coordenadas 𝐴 e – 𝐴 de uma reta com frequência de 2Hz. Considere que a partícula se encontre na posição 𝐴 no instante 𝑡₀ = 0, na posição  𝐴 no instante 𝑡1 e na posição  𝐴 no instante 𝑡𝑡2. Considere também que  e  

Assinale o que for correto sobre esse movimento.

Uma partícula de massa m, ligada a uma mola de constante elástica igual a K, descreve um movimento harmônico simples (MHS) com frequência f e energia mecânica E = 1J. Nessas condições, a amplitude do movimento da partícula é igual a 0,1m e o módulo da velocidade máxima da partícula é igual a 1,2m/s. Se a partícula estivesse em repouso na posição de equilíbrio, teríamos E = 0J.

Sobre esse sistema, assinale o que for correto.

No laboratório de Eletricidade e Magnetismo da Universidade Estadual do Ceará, um professor de Física tem a sua disposição um Osciloscópio e dois Geradores de Funções Arbitrárias. Com o intuito de explorar a superposição de movimentos periódicos, o professor seleciona dois sinais obtidos através dos geradores de funções e combina-os, na tela do osciloscópio, numa varredura no plano coordenado ortogonal XOY com origem em O no centro dessa tela. A análise realizada, bastante divertida por sinal, combina sinais harmônicos de mesma frequência ω, mas com uma diferença de fase 𝛿 constante no tempo. Para sinais com mapeamento na variável tempo t, com a seguinte forma simples: X(t) = Bcos(ωt) e Y(t) = Acos(ωt + 𝛿), é construído um quadro qualitativo com os resultados obtidos pelo professor na tela do osciloscópio.

Considerando esses resultados, atente para as seguintes afirmações:

 I. Se 𝛿 =0, o movimento combinado é retilíneo na direção da diagonal do retângulo de lados 2A e 2B.

 II. Se 𝛿 =𝜋/2, o movimento combinado tem como representação uma trajetória elíptica descrita no sentido horário com eixos na direção dos eixos coordenados.

 III. Se 𝛿 =3𝜋/2 e os sinais apresentam mesma amplitude, ou seja, se A=B, o movimento combinado tem como representação uma trajetória circular descrita no sentido horário.

 IV. Se 𝛿 =𝜋, o movimento combinado é novamente retilíneo, mas ao longo da outra diagonal do retângulo de lados 2A e 2B.

Está correto o que se afirma em

A frequência de oscilação de um pêndulo simples é dada pela expressão  sendo L o comprimento do fio do pêndulo e g a aceleração gravitacional

Considere um pêndulo simples cujo comprimento do fio seja L e que, ao oscilar livremente, completa oscilações por minuto.

Se o comprimento do fio desse pêndulo for quadruplicado, o número de oscilações por minuto que esse pêndulo passará a executar quando oscilar livremente será