Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 2- Ed: 12º - Capítulo 13.Exercício - Ex. 2
13.2. Se um objeto sobre uma superfície horizontal, sem atrito, é preso a uma mola, deslocado e depois libertado, ele irá oscilar. Se ele for deslocado 0,120 m da sua posição de equilíbrio e libertado com velocidade inicial igual a zero, depois de 0,800 s verifica-se que o seu deslocamento é de 0,120 m no lado oposto e que ele ultrapassou uma vez a posição de equilíbrio durante esse intervalo. Ache (a) a amplitude, (b) o período, (c) a frequência.
Passo 1
Bem, o item (a) a gente pode ver pelo enunciado. A amplitude é a maior distância que dá pra atingir numa oscilação, e nesse caso vai ser a mesma distância a qual o objeto foi deslocado. Veja, depois que o objeto é deslocado não há alteração de energia no sistema, então ele não tem como atingir uma distância maior do que aquela que ele foi deslocado. Então a amplitude é .
Passo 2
Agora vamos para o item (b). Vamos achar o período. O período é o tempo que demora para fazer uma oscilação completa, ou seja, o objeto sair de um ponto, passar por todos os pontos possíveis na oscilação, e voltar ao mesmo ponto. Em outras palavras é o tempo que demora para o objeto voltar àquela posição na qual ele foi abandonado.
Em ele estava a mesma distância do ponto de equilíbrio do que o começo do movimento, mas na direção oposta, então ali ele tinha completado metade do percurso, ou seja, é metade do período, então é o período completo. Logo
Passo 3
Agora vamos para o ultimo item: a frequência. Bem por definição, a frequência é o inverso do período, então