Um bloco de 2 Kg está preso a uma mola horizontal. A constante de força é
. O bloco é afastado 5 cm da sua posição de equilíbrio e liberado em
. Determine a frequência angular
, a frequência
e o período
.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente tem um bloco de 2 kg preso a uma mola com constante de força
. O bloco é puxado 5 cm da posição de equilíbrio e solto no tempo
. Nosso objetivo aqui é encontrar três coisas: a frequência angular
, a frequência
e o período
desse movimento oscilatório.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é frequência angular
. Ela nos diz quão rápido o bloco está oscilando e é medida em radianos por segundo. A fórmula para calcular
é:
Aqui,
é a constante da mola e
é a massa do bloco. Vamos substituir os valores:
Passo 3
Agora que temos
, vamos calcular a frequência
. A frequência nos diz quantas oscilações ocorrem por segundo e é medida em Hertz (Hz). A relação entre
e
é:
Substituindo
:
Passo 4
Por fim, vamos encontrar o período
, que é o tempo que o bloco leva para completar uma oscilação completa. O período é o inverso da frequência:
Utilizando o valor de
:
Resposta
A frequência angular
é aproximadamente
, a frequência
é cerca de
e o período
é aproximadamente
.