Questões de Vestibular Sobre movimento harmônico em física

Um experimento laboratorial, que a figura ilustra, tem dois objetivos: determinar a energia perdida por um corpo em movimento e a deformação de uma mola ao ser comprimida. Uma esfera de 100 g de massa parte do repouso do ponto A da rampa. Essa esfera se movimenta entre os pontos A e B (percurso sem atrito) e continua seu movimento entre B e C (percurso com coeficiente de atrito valendo 0,1). No ponto C há uma mola (de constante elástica valendo 3,6 N/m), que será deformada pela esfera quando terminar seu percurso. A partir da situação descrita, determine a energia perdida pela esfera entre os pontos B e C do percurso e a máxima deformação sofrida pela mola. Considerar g = 10m/s²

Observa-se que quatro passageiros, cuja massa total é de 300,0kg, comprimem 30,0cm as molas de um automóvel quando entram nele.
Sabendo-se que a massa do automóvel é 600,0kg, o período de vibração do automóvel carregado, em πs, é igual a

Um corpo de massa m está preso à extremidade de uma corda de comprimento L e é deslocado de sua posição de equilíbrio estável de modo que forma um ângulo de 90^o com a vertical. Desprezando-se a resistência do ar e sabendo-se que o módulo da aceleração da gravidade local é g, é correto afirmar que, após ser abandonado do repouso, o corpo estará se movendo, quando passar pelo ponto mais baixo da sua trajetória, com uma velocidade, em m/s, igual a

Uma corda de violão de 80 cm de comprimento e massa igual a 4g está submetida a uma tensão igual a 3,125 N. A velocidade de propagação de um pulso nesta corda equivale a:

Observe a figura da garota no balanço. 

Considere que, no ponto mais baixo do arco (posição A), a distância entre a garota e o solo é igual a 0,30 m. Desprezando-se as forças de atrito, assinale a alternativa correta.

Uma oscilação harmônica é conhecida por ter força de restauração proporcional ao deslocamento. Para esse tipo de oscilação é possível dizer que:

Analise as alternativas e assinale a correta.

Assinale a alternativa correta.

Um corpo pendurado na extremidade de uma mola ideal executa um movimento harmônico simples na direção vertical em torno da sua posição de equilíbrio estático. Durante esse movimento, os valores das acelerações a_E e a_B desse corpo, ao passar, respectivamente, pela posição de equilíbrio e pelo ponto mais baixo da sua trajetória, são:

Após ter afinado seu violão utilizando um diapasão de 440 Hz, um músico notou que o quarto harmônico da corda Lá do instrumento emitia um som com a mesma frequência do diapasão. Com base na observação do músico e nos conhecimentos de ondulatória, considere as afirmativas a seguir.
I. O comprimento de onda da onda estacionária formada na corda, no quarto harmônico, é igual à metade do comprimento da corda. II. A altura da onda sonora emitida no quarto harmônico da corda Lá é diferente da altura da onda emitida pelo diapasão. III. A frequência do primeiro harmônico da corda Lá do violão é 110 Hz. IV. O quarto harmônico da corda corresponde a uma onda estacionária que possui 5 nós.
Assinale a alternativa correta.

Uma garotinha está brincando de pular na cama elástica. Ao longo de seu salto mais alto, desde o momento em que seus pés abandonaram a cama elástica e atingiram a altura máxima de 1,8m, em relação ao nível da cama e retornou ao exato ponto de partida, ela deu um grito de alegria, em que o som estridente, de tom puro, tinha uma frequência de 350Hz. Determine, em hertz, a diferença aproximada entre a maior e a menor frequência dos sons percebidos pelos pais, que permanecem muito próximos à cama elástica e em repouso em relação a ela. Adote a velocidade do som no ar igual a 340m/s. Despreze todas as formas de atrito.

Fonte: <https://pt.depositphotos.com/vector-images/trampolim.html> (editado)

Uma pedra com 6 kg de massa está em repouso e apoiada sobre uma mola vertical. A força peso da pedra gera uma compressão de 10 cm na mola (Figura a). Na sequência, a pedra sofre a atuação de uma força F vertical que gera na mola uma compressão adicional (além dos 10 cm iniciais de compressão devido à força peso) de 20 cm. Nesta situação de compressão máxima da mola, a pedra fica novamente em repouso (Figura b). A partir desta situação de equilíbrio, a força F é retirada instantaneamente, liberando a mola e gerando um movimento vertical na pedra (Figura c). Despreze o atrito e considere que:

• g = 10 m/s² ;

• a pedra não está presa à mola;

• e o valor da energia potencial gravitacional da pedra é nulo no ponto de compressão máxima da mola.

De acordo com as informações acima, assinale a alternativa INCORRETA.

Um canhão construído com uma mola de constante elástica 500 N/m possui em seu interior um projétil de 2 kg a ser lançado, como mostra a figura abaixo.

Antes do lançamento do projétil, a mola do canhão foi comprimida em 1m da sua posição de equilíbrio. Tratando o projétil como um objeto puntiforme e desconsiderando os mecanismos de dissipação, analise as afirmações abaixo.

Considere g=10 m/s² .

I - Ao retornar ao solo, a energia cinética do projétil a 1,5 m do solo é 250 J.

II - A velocidade do projétil, ao atingir a altura de 9,0 m, é de 10 m/s.

III - O projétil possui apenas energia potencial ao atingir sua altura máxima.

IV - Por meio do teorema da conservação da energia, é correto afirmar que a energia cinética do projétil, ao atingir o solo, é nula, pois sua velocidade inicial é nula.

Usando as informações do enunciado, assinale a alternativa que apresenta as afirmativas corretas.

Um sistema massa-mola oscila de tal modo que a velocidade v(t) da massa é dada por v(t) ⁄ v_m = Acos(ωt), onde v_m é a velocidade média em um intervalo de 1/4 de período de oscilação. Pode-se afirmar corretamente que a constante A

Um pêndulo simples é composto por uma haste metálica leve, presa a um eixo bem lubrificado, e por uma esfera pequena de massa muito maior que a da haste, presa à sua extremidade oposta. O período ܲ para pequenas oscilações de um pêndulo é proporcional à raiz quadrada da razão entre o comprimento da haste metálica e a aceleração da gravidade local. Considere este pêndulo nas três situações:
1. Em um laboratório localizado ao nível do mar, na Antártida, a uma temperatura de 0 °C. 2. No mesmo laboratório, mas agora a uma temperatura de 250 K. 3. Em um laboratório no qual a temperatura é de 32 °F, em uma base lunar, cuja aceleração da gravidade é igual a um sexto daquela da Terra.
Indique a alternativa correta a respeito da comparação entre os períodos de oscilação ܲP₁, ܲP₂ e ܲP₃ do pêndulo nas situações 1, 2 e 3, respectivamente.

Um equipamento de bungee jumping está sendo projetado para ser utilizado em um viaduto de 30 m de altura. O elástico utilizado tem comprimento relaxado de 10 m. Qual deve ser o mínimo valor da constante elástica desse elástico para que ele possa ser utilizado com segurança no salto por uma pessoa cuja massa, somada à do equipamento de proteção a ela conectado, seja de 120 kg?
Note e adote:
Despreze a massa do elástico, as forças dissipativas e as dimensões da pessoa; Aceleração da gravidade = 10 m/s².

Em antigos relógios de parede era comum o uso de um pêndulo realizando um movimento harmônico simples. Considere que um desses pêndulos oscila de modo que vai de uma extremidade a outra em 0,5 s. Assim, a frequência de oscilação desse pêndulo é, em Hz,

No texto de Menezes, o autor se surpreende com vários conceitos de Física. Assim, ao escutar a música de Vanzolini "de novo... de novo...", ele não percebeu, mas estava reproduzindo uma característica do MHS, que é:

O principal fragmento que incorpora o conceito de MHS é:

Considere duas situações em que dois pêndulos (A e B) de mesmo comprimento oscilam livremente em um cenário isento de resistência do ar. A esfera A tem o mesmo volume que a B, todavia, por serem de materiais diferentes, a densidade de A é um terço da de B. Ambas são soltas da mesma altura e do repouso para iniciarem a oscilação.

Com base na situação descrita, são feitas algumas afirmações.

I) O período de oscilação de A é igual ao de B.

II) A velocidade com que B passa pelo ponto mais baixo da trajetória é três vezes maior do que a velocidade com que A passa pelo mesmo ponto.

III) A aceleração com que B passa pelo ponto mais baixo da trajetória é maior do que a de A nesse mesmo ponto.

Em relação às afirmações acima, marque V para as verdadeiras e F para as falsas e assinale a alternativa correta.