Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 2- Ed: 12º - Capítulo 13.Exercício - Ex. 14
14. Um objeto executa um movimento harmônico simples com período de e amplitude igual a . Em o objeto está em . Qual é a distância entre o objeto e a posição de equilíbrio quando .
Passo 1
Para encontrar o que o enunciado está pedindo, precisamos usar a equação da posição em função do tempo, pois assim teremos a distância em um determinado instante de tempo, então vamos usar essa equação:
Mas para usar essa equação temos que encontrar os elementos presentes nela.
O elemento já é fornecido pelo enunciado, que é a amplitude, então:
Falta agora achar e . Para achar o , precisamos lembrar da seguinte relação, equação :
Vamos por esse caminho já que o enunciado nos fornece o período, logo esse é o caminho mais simples para achar tendo o .
E para achar o ângulo de fase , basta usar a equação :
Vamos por esse caminho já que o enunciado nos fala que em temos , logo .
Passo 2
Então, vamos primeiro encontrar , temos:
Passo 3
Agora vamos encontrar o , que vai ser algo bem tranquilo. Temos que:
Com , ficamos com:
Passo 4
Agora que temos tudo o que precisamos vamos montar nossa equação.
Substituindo agora, o .