21. Um diapasão projetado para medir possui a extremidade dos dois ramos do garfo vibrando com uma amplitude de . Qual é a velocidade máxima da extremidade de um ramo? Uma mosca (Musca domestica) de massa igual a está pousada na extremidade de um dos ramos. À medida que o ramo vibra, qual é a energia cinética máxima da mosca? Suponha que a massa da mosca possua efeito desprezível sobre a frequência da oscilação.

Um diapasão executa um movimento harmônico simples, então podemos usar o que sabemos sobre para resolver esse problema e os conceitos de energia cinética e potencial.

Para o temos que a velocidade do movimento é dada por:

Mas como estamos interessados na velocidade máxima temos que considerar o maior valor de seno, que é , logo:

O sinal negativo some porque a função dele é só para indicar a direção do movimento e isso não está interessando para gente nesse problema.

Agora para achar a energia cinética máxima basta usar a fórmula da energia cinética, que é seguinte:

Só que na parte da velocidade basta colocar a velocidade máxima, obtendo assim a energia cinética máxima.

Mas uma coisa que precisamos descobrir antes é o valor de , bem, com o que temos para usar fornecido pelo enunciado, podemos utilizar a seguinte relação:

Já que a frequência de vibração é fornecida pelo enunciado.