A posição de um objeto que descreve um movimento harmônico simples é dada por
(em unidades SI).
Quais são, respectivamente, os valores da velocidade máxima e da aceleração máxima deste objeto?
(A) e
(B) e
(C) e
(D) e
(E) e
Passo 1
Para obter a expressão da velocidade , basta derivar a posição :
Para derivar essa expressão, vamos utilizar a regra da cadeia com aquele termo dentro do cosseno:
Assim, temos que a velocidade em função do tempo é:
Para achar a aceleração , basta derivar novamente:
De novo, vamos usar a regra da cadeia para o termo que está dentro do seno:
Achamos que a aceleração em função do tempo é:
Passo 2
Qual é o valor máximo da velocidade?
O valor máximo da velocidade em módulo será quando a função seno valer .
Passo 3
Qual é o valor máximo da aceleração?
O valor máximo da velocidade em módulo será quando a função seno valer .
Ficamos com a alternativa (D).
Resposta
Letra (D)