Seja
a energia potencial (com zero para deslocamento zero) e seja K a energia cinética de um oscilador harmônico simples. Se U_méd e K_méd são os valores médios de U e K,
○ a. K_méd > U_méd
○ b. K_méd < U_méd
- c. K_méd = U_méd
d.
quando
○ e.
.
Limpar minha escolha
○ a. K_méd > U_méd
○ b. K_méd < U_méd
d.
○ e.
Limpar minha escolha
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre um oscilador harmônico simples, que é um sistema que tem uma energia potencial
e uma energia cinética
. A gente precisa analisar os valores médios dessas energias, chamados de
e
, e verificar qual das afirmações apresentadas está correta.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que em um oscilador harmônico simples, como uma mola ou um pêndulo, a energia total
é a soma da energia potencial e da energia cinética:
E, crucialmente, a energia total se mantém constante ao longo do tempo.
Passo 3
Agora, sobre os valores médios das energias ao longo de um ciclo completo de oscilação:
- A energia potencial (
) atinge o seu valor máximo nos pontos mais afastados da posição de equilíbrio. - A energia cinética (
) atinge o seu valor máximo na posição de equilíbrio, onde a velocidade é máxima.
Passo 4
Como a energia total é constante, e durante um ciclo completo a energia se alterna entre potencial e cinética de forma simétrica, os valores médios de
e
são iguais:
Isso significa que, em m��dia, a energia potencial é igual à energia cinética.
Resposta
A opção correta é:
○ c.
Exercícios relacionados
O valor numérico das constantes do item anterior em termos das unidades fundamentais do Sistema Internacional de Unidades é dado a seguir. Expresse as constantes nas unidades propostas.
(b) no S.I.,
(b)
Três pêndulos físicos, de massas
e
, têm a mesma forma e mesmo tamanho e são suspensos pelo mesmo ponto. Coloque os pêndulos na ordem crescente do período.
a.
b.
○ c.
a.
b.
○ c.
- d.
O e. Todos empatados.
Limpar minha escolha
Um bloco de 0,25 kg oscila na extremidade de uma mola cuja constante elástica é
. Se o sistema tem uma energia de 6,0 J, a amplitude das oscilações é
a.
○ b. 0,17 m
c. 0,24 m
d.
e. 69 m
Limpar minha escolha
a.
○ b. 0,17 m
c. 0,24 m
d.
e. 69 m
Limpar minha escolha