Um oscilador harmônico amortecido unidimensional é formado por uma massa , uma mola de constante elástica , e um amortecedor com constante de amortecimento . No instante a massa está localizada em e possui velocidade . Qual gráfico melhor representa a massa em função do tempo?
- V
- III
- IV
- II
- I
Passo 1
O regime de amortecimento aqui é o crítico, já que . A solução geral para a posição do oscilador é
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Passo 2
Aplicando as condições iniciais
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e
o que mostra que o gráfico que melhor representa a posição é o IV, já que o oscilador parte da posição x(0)=0,1 em t=0 se movendo na direção de x decrescente , passando pela origem em t=1/5 e atinge o repouso em t=2/5s, quando inverte seu movimento.
Resposta
Letra c
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