PREC de Física 2 da USP - 2015

Duas ondas sonoras com frequências e são geradas por alto-falantes próximos com mesma potência. A superposição das ondas produz uma modulação do som com período de:

Um sistema massa-mola oscila de acordo com a equação de movimento . Num dado instante de tempo, a massa que pesa está deslocada da posição de equilíbrio com velocidade de . Qual a energia mecânica armazenada no sistema?

O nível da intensidade sonora a de um alto-falante é (decibéis). Assumindo que a onda produzida pelo alto-falante se propague na forma de onda esférica, a que distância do alto-falante o nível da intensidade cai para ?

A amplitude de oscilação de um pêndulo simples sofre redução de entre oscilações consecutivas. Com comprimento de e massa , qual o coeficiente de atrito do meio no qual o pêndulo oscila? (use )

A máxima amplitude de um oscilador simples formado por massa de , mola com constante de , e coeficiente de atrito de , ocorre quando submetido a uma força senoidal com frequência angular:

Considere dois osciladores harmônicos idênticos com constantes de mola e acoplados por uma mola muito fraca com constante . A variação na frequência de vibração do modo antissimétrico com relação ao modo simétrico vale aproximadamente?

Seja um oscilador harmônico forçado, com amortecimento sub-crítico, onde e representam massa, constante de mola e coeficiente de atrito, respectivimente. A força externa é ligada em quando o oscilador está na posição e tem velocidade .

Tomando como a direção de vibração do oscilador, obtenha a partir do balanço das forças a equação do movimento (equação diferencial em , e ).

Encontre a solução transitória do movimento.

Deduza a solução estacionária do movimento, indicando amplitude e defasagem em relação à força externa aplicada.

Escreva a solução geral do movimento (transitória + estacionária) em termos das condições iniciais, e .