Um bloco de massa está sobre uma superfície horizontal e sem atrito e preso a uma mola ideal de constante elástica . O bloco é puxado até distender a mola de um comprimento e em seguida abandonado do repouso. Qual das afirmativas é correta sobre o movimento harmônico simples que o sistema {bloco+mola} executa?
(A) O período do movimento é diretamente proporcional à distância .
(B) O período do movimento depende apenas da constante elástica .
(C) O período é o intervalo de tempo para o bloco percorrer a distância .
(D) A aceleração máxima do bloco é inversamente proporcional a .
(E) A energia cinética do bloco ao passar pela posição de equilíbrio é diretamente proporcional a .
Passo 1
Vamos olhar cada umas das frases
- – Errada. O período de oscilação no movimento harmônico simples é dado por
- – Errada. O período de oscilação depende da constante elástica E da massa do bloco
- – Errada. O período, por definição, é o intervalo de tempo necessário para o bloco voltar a sua posição inicial. Se o bloco oscila entre e , quer dizer que ele percorreu em um período uma distância de
- – Correta. A aceleração do bloco pode ser encontrada usando a segunda lei de Newton
- – Correta. Ao ser solto o bloco tem somente energia potencial gravitacional dada por
Ou seja, não depende da amplitude do movimento
Ao passar pela posição de equilíbrio o bloco terá somente energia cinética (pois a mola está relaxada)
Só que por conservação de energia, a energia inicial tem que ser igual a energia quando o bloco passa pela posição de equilíbrio. Assim
Sim, essa questão tem duas opções corretas ¯ \ _ (ツ) _ / ¯
Resposta
(D) e (E)