A figura ao lado mostra o gráfico da posição em função do tempo de um oscilador harmônico simples, constituído de um sistema massa-mola com constante elástica . Determine:
- a velocidade inicial da massa em
- o valor máximo de sua energia cinética em joules.
Passo 1
Galera no gráfico não temos informações da velocidade, mas temos informações sobre o deslocamento em função do tempo. Logo, conseguimos através disso obter a velocidade inicial da massa no instante .
Sabemos que a derivada da posição em relação ao tempo é a velocidade, logo:
Portanto a derivada:
Passo 2
A energia potencial máxima é dada por:
E como no oscilador harmônico simples a energia potencial máxima é igual à energia cinética máxima, a energia cinética máxima também será igual a .
Resposta
a) 0
b) 27 J