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Enunciado

Física - Young and Freedman - Vol 2- Ed: 12º - Capítulo 13.Exercício - Ex. 62

62. Um dispositivo experimental e sua estrutura de suporte para instalação a bordo da International Space Station (Estação Espacial Internacional) deve funcionar como um sistema massa-mola com subamortecimento com massa de 108   k g e constante da mola igual a 2,1 * 10 6   N / m . Uma exigência da Nasa é que não ocorra ressonância das oscilações forçadas em nenhuma frequência menor do que 35   H z . O dispositivo experimental satisfaz essa exigência?

Passo 1

Para calcular a frequência de oscilação, vamos usar a frequência angular ao nosso favor, já que:

ω = 2 π f

Então:

f = ω 2 π

E o ω sabemos calcular através da seguinte equação:

ω = k m

Basta substituir o valor de k e m , para assim acharmos ω .

Passo 2

Vamos achar ω primeiro então:

ω = k m

⇒ ω = 2,1 * 10 6 108

= 0,139 * 10 3

= 139   r a d / s

Agora podemos achar a frequência de oscilação.

Passo 3

Vamos pegar a fórmula do passo 1 e encontrar a frequência.

f = ω 2 π

⇒ f = 139 2 π

Então, temos que:

f = 22,12   H z

Logo o dispositivo experimental, não satisfaz a norma da NASA.

Resposta

O dispositivo não satisfaz a exigência da NASA.

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