Um relógio de pêndulo é constituído por uma fina haste de aço de massa unida a um grande disco de bronze de massa . Supondo desprezível qualquer tipo de atrito sobre o pêndulo durante as suas oscilações, analise as afirmativas a seguir:
I - O período desse relógio irá aumentar caso o mesmo seja levado para a superfície da Lua, onde a aceleração da gravidade é menor que a da Terra.
II - Ao aumentarmos a temperatura ambiente de , o período desse relógio irá aumentar.
III - O período desse relógio pode ser calculado pela equação , onde é a distância do centro do disco de bronze ao eixo de oscilação.
São verdadeiras:
- Somente I e II.
- Somente a I.
- Somente II e III.
- Somente I e III.
- Todas.
Passo 1
I – (V) O período de um pêndulo é dado por:
onde, é o momento de inercia do pêndulo. Rearranjando a equação temos que a gravidade é igual a:
Logo, pela equação vemos que ao diminuir a gravidade aumentamos o período.
Passo 2
II – (V) O comprimento do aço irá aumentar com o aumento da temperatura. Consequentemente aumentará também o raio referente ao momento de inercia do pêndulo, o qual implicará no aumento do período do relógio.
Passo 3
III – (F) O momento de inércia do pêndulo é dado por:
Logo:
Porém neste sistema a equação o momento de inércia se difere de , pois o momento de inercia deste sistema é dado pela soma entre a barra e o disco. Logo, a expressão acima não representa o período do sistema estudado.
Resposta
Letra a