Uma partícula move-se para atrás e para a frente ao longo do eixo
de x=-x_m para
, em um movimento harmônico simples com período T . No instante
ela está em
. Quando
T
Escolha uma opção:
a.
ela está entre
e x=+x_m e se move em direção a
b.
ela está em x=+x_m e está em repouso
c.
ela está entre
e x=-x_m e se move em direção a
d.
ela está em x=0 e vai em direção a x=+x_m
e.
ela está em
e vai em direção a
Escolha uma opção:
a.
ela está entre
b.
ela está em x=+x_m e está em repouso
c.
ela está entre
d.
ela está em x=0 e vai em direção a x=+x_m
e.
ela está em
Passo 1
Vamos entender o que o exercício está pedindo. Temos uma partícula que se move para frente e para trás ao longo do eixo
, realizando um movimento harmônico simples com período
. No instante inicial (
), a partícula está na posição máxima positiva
. Precisamos descobrir onde ela está e para onde está se movendo quando o tempo é
.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é movimento harmônico simples (MHS). É um tipo de movimento oscilatório onde a partícula se move de um lado para o outro em torno de uma posição de equilíbrio (
), com uma posição máxima em
e
. O movimento é periódico, com um período
, que é o tempo que a partícula leva para completar uma oscilação completa.
Passo 3
Vamos dividir o período
em partes para facilitar a visualização:
-
: (posição máxima positiva) -
: (passa pela posição de equilíbrio indo para ) -
: (posição máxima negativa) -
: (passa pela posiç��o de equilíbrio indo para ) -
: (volta à posição máxima positiva)
Passo 4
O exercício pergunta sobre a posição e o movimento da partícula no instante
. Observando a divisão do período:
Nesse ponto, a partícula está passando pela posição de equilíbrio (
) e está se movendo na direção de
.
Passo 5
Agora, vamos verificar as opções:
- a. entre
e e se move em direção a → Errado - b. ela está em
e está em repouso → Errado - c. ela está entre
e e se move em direção a → Errado - d. ela está em
e vai em direção a → Correto - e. ela está em
e vai em direção a → Errado
Resposta
A opção d. está correta: ela está em
e vai em direção a
.