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Movimento harmônico simples · AFA

Movimento harmônico simples: questões do AFA

8 questões de Movimento harmônico simples (Física) no AFA (2021–2027). Treine de graça com correção e comentário.

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Questões de Movimento harmônico simples no AFA

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AFA2027Fase unicaQuestao 51FísicaMovimento harmônico simplesDificil
Dados: ; . Em um experimento, uma mola ideal é fixada verticalmente no teto do laboratório e apresenta comprimento natural igual a 100 cm. Uma partícula é então presa na extremidade inferior da mola e abandonada a partir do repouso. Através de um sensor, mediu-se a velocidade dessa partícula e plotou-se o gráfico de sua energia cinética () em função do comprimento () da mola, conforme ilustrado a seguir. Desprezando quaisquer forças dissipativas e analisando o gráfico, pode-se afirmar que o período de oscilação do sistema massa-mola é, em s, igual a
Imagens anexadas
  1. A)0,1
  2. B)0,3
  3. C)0,6
  4. D)0,8
AFA2026Fase unicaQuestao 57FísicaMovimento harmônico simplesDificil
Considere o bloco de massa igual a kg, inicialmente em repouso, apoiado sobre uma superfície horizontal , perfeitamente lisa, e preso a uma mola ideal de constante elástica N/m, conforme a figura a seguir. Esse bloco é então afastado m de sua posição inicial () e abandonado, em , passando a oscilar em movimento harmônico simples (MHS) de período . No instante um outro bloco , colide inelasticamente com o bloco . Forma-se assim um sistema , de dois corpos, que passa a oscilar em MHS com período . Considere que, na colisão, os blocos e se comportem como um sistema isolado de forças externas e que imediatamente antes da colisão, a velocidade de era de m/s. Nessas condições, a amplitude de oscilação, em metro, do sistema será igual a
Imagens anexadas
  1. A)
  2. B)
  3. C)
  4. D)
AFA2026Fase unicaQuestao 58FísicaMovimento harmônico simplesDificil
Um dispositivo composto de dois sistemas massa-mola idênticos, e , apresentados na figura a seguir, executam movimentos harmônicos simples dados pelas equações e em que é a amplitude de oscilação e a pulsação dos sistemas. Iluminando-se o dispositivo com uma luz estroboscópica de frequência , observa-se no ponto apenas uma massa estacionária no tempo. Considere que os pontos e sejam os pontos de equilíbrio dos sistemas e , respectivamente. Nessas condições, o valor máximo da frequência estroboscópica é dado por
Imagens anexadas
  1. A)
  2. B)
  3. C)
  4. D)
AFA2026Fase unicaQuestao 60FísicaMovimento harmônico simplesDificilAnulada
Um bloco está apoiado sobre uma balança fixada em uma plataforma , plana e horizontal, que oscila na vertical, em movimento harmônico simples (MHS), com uma amplitude igual a cm, conforme ilustrado na figura 1. A cada instante, um sensor envia para um computador a leitura da balança em função da posição da plataforma, obtendo-se o gráfico ilustrado na figura 2. Nessas condições, o período de oscilação da plataforma é, em segundo(s), igual a
  1. A)
  2. B)
  3. C)
  4. D)
AFA2025Fase unicaQuestao 61FísicaMovimento harmônico simplesMedia
O circuito simples constituído por um pequeno resistor R, uma lâmpada L e uma bateria , é ligado e desligado por uma chave composta de um oscilador, do tipo massa-mola horizontal, que se move em movimento harmônico simples, e toca suave e periodicamente os terminais A e B do circuito, conforme figuras 1 e 2 a seguir. Figura 1: Circuito aberto (lâmpada apagada). Figura 2: Circuito fechado (lâmpada acesa). Dessa forma, a lâmpada L emite pulsos luminosos na frequência de Hz. Considere que a mola ideal, de constante elástica N/m, seja eletricamente isolante, bem como a plataforma horizontal sobre a qual o bloco condutor de massa M oscila; que o contato entre o bloco e os terminais A e B aconteça no ponto de máxima energia potencial do oscilador massa-mola. Nessas condições, a massa M tem valor, em kg, igual a
Imagens anexadas
  1. A)1
  2. B)10
  3. C)50
  4. D)100
AFA2024Fase unicaQuestao 56FísicaMovimento harmônico simplesMuito dificil
Considere que, sob a ação da gravidade , dois blocos pontuais de massas e são colocados em movimento ao serem abandonados de altitudes e , respectivamente, das rampas apresentadas nas figuras 1 e 2 seguintes. As alturas e são tais que as massas e passam pelos pontos A e A' dos loopings de diâmetros e , na iminência de destacamento das rampas. Ao chegarem nos pontos B e B', nos quais existem duas molas ideais idênticas de constantes elásticas e sem deformação, os blocos e se acoplam elasticamente às molas e passam a oscilar em movimento harmônico simples de amplitudes e , respectivamente. Considere que as extremidades C e C' das molas estejam fixas e que não haja qualquer efeito dissipativo nas situações apresentadas. Nessas condições, a razão , entre as amplitudes de oscilação das massas e é dada por
Imagens anexadas
  1. A)
  2. B)
  3. C)
  4. D)
AFA2023Fase unicaQuestao 22FísicaMovimento harmônico simplesMuito dificil
Nas questões de Física, quando necessário, utilize: • aceleração da gravidade: • • • calor específico da água: • calor latente de fusão do gelo: • temperatura de fusão do gelo: • densidade do gelo: • densidade da água: Uma criança, sentada à beira da piscina, brinca com seu carrinho, de controle remoto, sobre uma prancha de madeira que flutua nas águas tranquilas dessa piscina. A prancha tem massa M e comprimento L e inicialmente está em repouso em relação à criança. A partir de certo instante o carrinho, de massa m, que estava em repouso em relação à prancha, passa a realizar um movimento harmônico simples, em relação a um ponto fixo na terra, indo da extremidade A à extremidade B e, em marcha à ré, da extremidade B à extremidade A, num movimento unidimensional (paralelo à borda de comprimento L). Considere desprezíveis as dimensões do carrinho em relação ao comprimento da prancha, o coeficiente de atrito estático entre as rodinhas do carrinho e a prancha, g o módulo da aceleração da gravidade local e despreze o atrito entre a prancha e a água. A máxima frequência que o movimento do carrinho poderá ter, sem que o mesmo escorregue, deve ser igual a
  1. A)
  2. B)
  3. C)
  4. D)
AFA2021Fase unicaQuestao 23FísicaMovimento harmônico simplesMedia
Um sistema massa-mola é composto de uma mola ideal de constante elástica k e de um recipiente, de volume interno V e massa desprezível, que é totalmente preenchido com um líquido homogêneo X de densidade constante e desconhecida. Verifica-se que, ao se colocar esse primeiro sistema para oscilar, seu período de oscilação se iguala ao período de oscilação de um segundo sistema, formado de um pêndulo simples de comprimento L e massa m. Considere que os dois sistemas oscilam em movimento harmônico simples em um local em que a aceleração gravitacional vale g; e que o recipiente preenchido pelo líquido comporte-se como uma massa pontual. Nessas condições, a densidade do líquido X pode ser expressa por VL gk a) c) LV gk kL Vk b) d) gV gL
  1. A)
  2. B)
  3. C)
  4. D)
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