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Questão FC784244

Um bloco de massa 0,5 kg está preso a uma mola ideal de constante elástica k = 200 N/m, oscilando sem atrito sobre uma superfície horizontal. O bloco é deslocado 20 cm da posição d

Oscilações (inclui Movimento Harmônico Simples)

Instituto AOCP · 2025

Um bloco de massa 0,5 kg está preso a uma mola ideal de constante elástica k = 200 N/m, oscilando sem atrito sobre uma superfície horizontal. O bloco é deslocado 20 cm da posição de equilíbrio e solto a partir do repouso. Sabendo que o sistema executa um movimento harmônico simples (MHS), determine a velocidade do bloco ao passar pela posição 10 cm e assinale a alternativa correta.

  1. 1,0 m/s.
  2. 2,0 m/s.
  3. 2.√3 m/s.
  4. 3,0 m/s.
  5. 3,5 m/s.
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Gabarito

Certo

Comentário do professor

Para encontrar a velocidade na passagem por 10 cm usamos a relação do MHS entre velocidade, frequência angular e deslocamentos: \(v=\omega\sqrt{A^2-x^2}\).

Calcule \( \omega=\sqrt{k/m}=\sqrt{200/0{,}5}=20\ \mathrm{rad/s}\). Aqui a amplitude é \(A=0{,}20\ \mathrm{m}\) e o deslocamento é \(x=0{,}10\ \mathrm{m}\).

Substituindo: \(v=20\sqrt{0{,}20^2-0{,}10^2}=20\sqrt{0{,}04-0{,}01}=20\sqrt{0{,}03}=20\cdot0{,}1\sqrt{3}=2\sqrt{3}\ \mathrm{m/s}.\)

Portanto, a velocidade ao passar por 10 cm é 2√3 m/s, conforme a alternativa correta.

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