USP – Física 2 – 2019 – P1 – Exercício 5
Um malabarista de está pendurado por uma corda com constante elástica de , que pode ser modelada como uma mola. O malabarista, liberado quando a corda não está esticada, desce uma distância até parar. A amplitude de oscilação será:
a)
b)
c)
d)
e)
Passo 1
Fala pessoal, vamos resolver mais uma questão de física 2 da POLI!
Nesse problema sobre MHS vamos usar principalmente a conservação da energia! O malabarista é abandonado do repouso na posição em que a mola está relaxada. Nessa situação, sua energia é exclusivamente potencial gravitacional.
Conforme ele cai, a energia potencial gravitacional diminui e as energias potencial elástica e cinética vão aumentando. Vai chegar um momento em que a velocidade vai ser nula e a deformação da mola vai ser máxima (esse é o ponto de retorno da trajetória). Nessa situação, sua energia é exclusivamente potencial elástica.
Note que a altura inicial dele com relação a essa posição final de retorno é igual a a deformação da mola. Igualando as energias:
Portanto,
Passo 2
Substituindo os valores e :
Usei pois esse valor era dado no formulário da prova!
Queremos saber a amplitude do movimento. Note que nos dois pontos que analisamos a velocidade dele é nula: são pontos de retorno! Ele vai ficar oscilando entre esses dois pontos cuja distância é . Portanto, a amplitude do movimento é
A resposta está na alternativa C 😊
Resposta
Alternativa C.