Enunciado
Física - Física para Cientistas e Engenheiros - Mecânica, Oscilações e Ondas, Termodinâmica: Volume 1 - 6ª Edição - Mosca, Tripler- Ed: 6º - Capítulo 14.1 - Ex. 80
Um sistema massa-mola linearmente amortecido oscila a . A constante de tempo do sistema é . Em , a amplitude de oscilação é e a energia do sistema oscilante é . (a) Quais são as amplitudes de oscilação em e em ? (b) Quanta energia é dissipada no primeiro intervalo de segundos e no segundo intervalo de segundos?
Passo 1
(a) Vamos lembrar da expressão que relaciona a amplitude e o tempo:
E pelas informações do enunciado, sabemos que:
Então podemos calcular a amplitude em e :
Passo 2
(b) Agora vamos nos lembrar da expressão que dá a energia mecânica em função do tempo:
E então podemos calcular a energia nos instantes , e :
Usando essas informações, podemos calcular a variação de energia no primeiro intervalo de dois segundos:
E também a variação no segundo intervalo de dois segundos:
Resposta
(a) As amplitudes são e .
(b) São dissipados no primeiro intervalo e no segundo.