P2-T1 MHS

Question 1

O que é um movimento periódico?

Answer 1

Um movimento é periódico quando a posição, a velocidade e a aceleração do móvel (estado cinemático) repetem-se em intervalos de tempo iguais

Question 2

O que é o período?

Answer 2

É o intervalo de tempo necessário para que ocorra uma repetição do movimento

Question 3

Como se mede o período?

Answer 3

T= ∆t
n

Question 4

O que é a frequência?

Answer 4

É o número de vezes que esse movimento se repete na unidade de tempo.
f= n
∆t

Question 5

Qual a relação entre a frequência e o período?

Answer 5

f= 1
T

Question 6

O que é um movimento oscilatório?

Answer 6

É quando ocorre com alternâncias de sentido, porém na mesma trajetória para os dois sentidos.

Question 7

O que é um ciclo?

Answer 7

Quando o bloco repete uma situação inicial, é quando ele completou um ciclo, uma vibração ou uma oscilação.

Question 8

O que é o MHS no movimento de uma partícula em uma circunferência?

Answer 8

O movimento da projeção do MCU sobre o eixo Ox é um movimento harmônico simples (MHS).

Question 9

O que é elongação? E como ela se comporta no MHS?

Answer 9

No MHS, a abscissa (espaço) x é medida a partir do ponto médio da trajetória e denomina-se elongação.
Por exemplo, no ponto médio da trajetória temos x=0 (elongação nula) e nos pontos extremos da trajetória temos x= -A (elongação mínima) e x=A (elongação máxima).

Question 10

O que é a amplitude?

Answer 10

É a grandeza A, que corresponde ao raio da circunferência e é também a elongação máxima do MHS

Question 11

Seja ω a velocidade angular da partícula em MCU.
O ângulo ϕ, denominado fase do movimento, é a posição da partícula em relação ao ponto O da circunferência, qual equação os relaciona?

Answer 11

ϕ = ω.t + ϕ0

Question 12

Como mostrar a posição da projeção no eixo Ox?

Answer 12

x = A.cos (ω t + ϕ0)
x= posição
A= amplitude
ω= velocidade angular
ϕ0= ângulo no tempo inicial

Question 13

Como se dá a velocidade escalar instantânea no MHS?

Answer 13

v= -ω.A.sen (ω t + ϕ0)

Question 14

Como se dá a aceleração escalar instantânea no MHS?

Answer 14

α= -ω².A.cos (ωt + ϕ0)

Question 15

Como se dá a Velocidade escalar no MHS em função da elongação?

Answer 15

v² = ω².(A² - x²)

Question 16

Quando a velocidade escolar do MHS é máxima e mínima?

Answer 16

a velocidade é nula nos pontos de inversão e é máxima no ponto central

Question 17

Como se dá a Aceleração escalar no MHS em função da elongação?

Answer 17

α= -ω².x

Question 18

Como se dá a Aceleração escalar nos pontos de inversão e no ponto central?

Answer 18

Em x=A: α= -ω².A (valor mínimo)
Em x= -A: α= ω².A (valor máximo)
Em x=0: α=0

Question 19

Quando temos a aceleração escalar máxima no MHS?

Answer 19

A aceleração escalar máxima no MHS é dada pelo produto do quadrado da pulsação pela amplitude, ocorrendo no ponto de inversão em que a elongação é x-A: αmáx= ω².A

Question 20

como se dá o valor algébrico da força resultante que atua em uma partícula de massa m executando um movimento retilíneo (que é a projeção do MHS)?

Answer 20

F= m α ⇒ F= -m.
ω².x
Como a massa m e a pulsação ω são constantes em um determinado MHS, podemos substituir
m.ω² por uma única constante K, denominada constante de força do MHS.

Question 21

Como é possível determinar se um movimento é MHS a partir da análise dos valores de F (força) e x (enlongação) ?

Answer 21

o valor algébrico da força resultante que atua em uma partícula em MHS é proporcional à elongação, tendo F e x sinais opostos.
É essa característica que determina que o movimento é um movimento harmônico simples.

Question 22

Como é denominada a força resultante em MHS e como ela age?

Answer 22

A força resultante num corpo em MHS é denominada força restauradora, ela atua de modo a garantir o prosseguimento das oscilações: toda vez que o corpo passa pela posição central, a força entra em ação para retardá-lo e, depois, trazê-lo de volta.

Question 23

Oque éo ponto de equilíbrio?

Answer 23

O ponto de equilíbrio de um MHS é o ponto central da trajetória, isto é, o ponto de elongação x igual a zero. E a força é nula.

Question 24

A partir da fórmula de período T=2π (m/K)^½, o que é possível concluir?

Answer 24

o período (T) do MHS não depende da amplitude das oscilações, mas apenas da massa (m) oscilante e da constante de força (K).

Question 25

sobre o oscilador massa-mola em plano horizontal e em condições ideais (em movimento oscilatório e periodico, sem atrito com o ar e com elasticidade perfeita), como se dá a energia mecânica?

Answer 25

A energia mecânica é constante e equivalente a:
Em= Epel + Ecin
Epel=K.A²/2
Ecin= m. V²/2

Question 26

Apresente a força resultante em um sistema massa-mola vertical.

Answer 26

a força resultante no bloco não é mais a força elástica, mas sim a composição vetorial da força elástica com a força peso do bloco.

Question 27

por que em um sistema massa-mola vertical a força elástica no ponto de equilíbrio não é zero?

Answer 27

a força elástica não é nula pois sua intensidade é igual à intensidade do peso do bloco, pois nessa posição a força resultante é nula.

Question 28

Numa posição genérica de elongação x, como se dá o valor algébrico F da força resultante no bloco ?

Answer 28

F= K.(d-x) -mg
K.d=m.g
F= -K.x

Question 29

O que é um pêndulo simples?

Answer 29

pêndulo simples é o sistema ideal constituído de uma partícula suspensa a um fio flexível, inextensível e de massa desprezível.

Question 30

Quais são as forças que atuam na massa pendular?

Answer 30

As forças que atuam na massa pendular, desprezando-se influências do ar, são a tração T, exercida pelo fio, e o peso P, que pode ser decomposto segundo as direções da reta tangente e da reta normal à trajetória.

Question 31

Qual é a força restauradora do movimento oscilatório do pêndulo?

Answer 31

A componente tangencial do peso (Pt) é a força
restauradora do movimento oscilatório do pêndulo.
Sua intensidade é dada por:
Pt= m g sen θ
Em que o ângulo θ=x/L

Question 32

Por que é mov do pêndulo não é um MHS?

Answer 32

o movimento do pêndulo não é harmônico simples, uma vez que a intensidade da força restauradora (Pt) não é proporcional à elongação (x), mas sim ao seno de x/L

Question 33

Quando o movimento pendular pode ser considerado MHS?

Answer 33

para pequenos ângulos, o movimento oscilatório do pêndulo é praticamente harmônico simples pois a intensidade da força restauradora torna-se proporcional à elongação já que o valor do seno e o valor do ângulo expresso em radianos são aproximadamente iguais

Question 34

Como se dá o Período de oscilação do pêndulo simples ?

Answer 34

T= 2π (L/g)^½