Um disco é ligado à massa m é mergulhado em um fluido que exerce uma força dissipativa, tal e como mostra a figura. A força restauradora elástica é – k x e a força dissipativa é – ρ . x , com x o deslocamento da massa m em relação à posição de equilíbrio.

A tabela abaixo mostra os valores usados em vários experimentos com diferentes molas, massas e fluidos.

Em que experimento o tempo no qual a energia mecânica diminuí até um quarto do seu valor inicial é maior?

( a ) Experimento 1.

( b ) Experimento 2 .

( c ) Experimento 3 .

( d ) Experimento 4 .

( e ) Experimento 5 .

Passo 1

Para diminuímos a energia mecânica de um sistema, significa que ele está esmaos diminundo a amplitude de oscilação da partícula.

O que caracteriza um M H A   em um regime subcrítico.

Nesse regime, temos que a amplitude do movimento será dada por:

A x = A . e - γ t 2

Então com o passar do tempo o termo e - γ t 2 diminui, assim quanto menor o valor de γ maior será o tempo necessário para diminuir a amplitude de um mesmo valor certo, pois

e - 3.10 2 > e - 50.10 2

Olhando a questão então, queremos o experimento que nos proporcione o menor γ , como é um MHA, então

γ = ρ M

Assim, o experimento que essa relação será menor é o 4 , pois temo a massa vezes 10

Resposta

Alternativa d

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