Ora, Ora

Parece que você tem um Bloqueador de Anúncios ativo, e quem não usa?

Contudo a Agatha Edu se mantém essencialmente com a renda gerada por anúncios, desativa aí rapidinho, parça. 😀

Home > Banco de Questões > Física > : >

(PUC-PR) O movimento harmônico simples (MHS) pode ser usado para representar alguns fenômenos periódicos como o pêndulo simples, sistema massa-mola e ainda a vibração entre átomos

07. (PUC-PR) O movimento harmônico simples (MHS) pode ser usado para representar alguns fenômenos periódicos como o pêndulo simples, sistema massa-mola e ainda a vibração entre átomos.

As equações do movimento surgem da projeção de um movimento circular uniforme sobre um dos eixos.

A figura a seguir representa um ponto descrevendo um movimento circular uniforme com velocidade escalar de 8 m/s em um sistema de eixos cartesianos.

A partir da figura e das informações citadas, calcule o módulo das projeções sobre o eixo x da velocidade e aceleração do movimento.

  1. 8 m/s e 5 m/s²
  2. 4,8 m/s e 10,24 m/s²
  3. 10,24 m/s e 8 m/s²
  4. 8 m/s e 8 m/s²
  5. 4,8 m/s e 6,4 m/s²

Resposta: B

Resolução: A resposta correta é a (B), 4,8 m/s e 10,24 m/s².

A projeção da velocidade escalar sobre o eixo x é igual à velocidade escalar do movimento circular uniforme.

v_x = v_c = 8 m/s

A projeção da aceleração escalar sobre o eixo x é igual à componente x da aceleração centrípeta.

a_x = a_c * cosθ

Onde:

v_x é a projeção da velocidade escalar sobre o eixo x, em m/s

v_c é a velocidade escalar do movimento circular uniforme, em m/s

a_x é a projeção da aceleração escalar sobre o eixo x, em m/s²

a_c é a aceleração centrípeta, em m/s²

θ é o ângulo entre a direção do movimento e o eixo x, em radianos

Na figura, θ = 45°.

a_x = a_c * cos45°

a_x = 8 * m/s² * cos45°

a_x = 10,24 m/s²

Portanto, o módulo das projeções sobre o eixo x da velocidade e aceleração do movimento são 8 m/s e 10,24 m/s², respectivamente.

Explicação detalhada:

A projeção da velocidade escalar sobre o eixo x é igual à velocidade escalar do movimento circular uniforme, pois a componente x da velocidade escalar é sempre igual à velocidade escalar do movimento circular uniforme.

v_x = v_c

A projeção da aceleração escalar sobre o eixo x é igual à componente x da aceleração centrípeta, pois a componente x da aceleração centrípeta é a única componente que atua na direção do eixo x.

a_x = a_c * cosθ

a_c = v_c² / r

a_x = (v_c² / r) * cosθ

a_x = v_c² * cosθ / r

Onde:

v_x é a projeção da velocidade escalar sobre o eixo x, em m/s

v_c é a velocidade escalar do movimento circular uniforme, em m/s

a_x é a projeção da aceleração escalar sobre o eixo x, em m/s²

a_c é a aceleração centrípeta, em m/s²

r é o raio da trajetória do movimento circular uniforme, em metros

Na figura, θ = 45°.

a_x = v_c² * cos45° / r

a_x = 8 * m/s² * cos45°

a_x = 10,24 m/s²