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Flashcard FC785451

Em MHS, qual é a expressão do módulo da aceleração máxima em função da pulsação ω e da amplitude A?

Oscilações (inclui Movimento Harmônico Simples)

Instituto AOCP · 2021

De acordo com o assunto Física: Oscilações (inclui Movimento Harmônico Simples), responda:

Em MHS, qual é a expressão do módulo da aceleração máxima em função da pulsação ω e da amplitude A?
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Resposta

|a|_{max} = \omega^2 A = \dfrac{kA}{m}

Explicação:
A aceleração instantânea no MHS é \(a(t)=-\omega^2 x(t)\), portanto o módulo máximo ocorre quando \(|x|=A\), resultando em \(|a|_{max}=\omega^2 A\). Como \(\omega=\sqrt{k/m}\), também vale \(|a|_{max}=\dfrac{kA}{m}\).

Exemplo:
Considere uma mola com constante \(k=8\ \mathrm{N/m}\), massa \(m=0{,}5\ \mathrm{kg}\) e amplitude \(A=5{,}0\ \mathrm{cm}=0{,}05\ \mathrm{m}\).
\(\displaystyle \omega=\sqrt{\dfrac{k}{m}}=\sqrt{\dfrac{8}{0{,}5}}=\sqrt{16}=4\ \mathrm{s^{-1}}\)
\(\displaystyle |a|_{max}=\omega^2 A=4^2\cdot0{,}05=16\cdot0{,}05=0{,}8\ \mathrm{m/s^2}\)





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