Um oscilador harmônico de frequência angular natural de oscilação oscila na presença de uma força externa da forma e uma força dissipativa proporcional a sua velocidade Julgue as alternativas a seguir.
I No caso de haver ressonância, não realiza trabalho.
II No regime estacionário, a energia mecânica é constante em todo instante.
III A potência da força é negativa em todo instante.
IV No regime estacionário, a potência total é nula em cada instante.
V No regime estacionário, as potências médias de se cancelam.
- Apenas I e III estão corretas.
- Apenas II e V estão corretas.
- Apenas II e III estão corretas.
- Apenas I, II e IV estão corretas.
- Apenas III e V estão corretas.
Passo 1
Vamos olhar para cada uma das assertivas e verificar quais estão corretas.
I Tem nada a ver. A ressonância só quer dizer que a frequência da força externa (nesse caso ) é igual à frequência natural de oscilação do sistema, resultando numa amplitude máxima do movimento, que é a ressonância. Mas a força dissipativa realiza trabalho sim, que vai ser exatamente igual à variação da energia mecânica (pense na força dissipativa como uma força de atrito). Alternativa falsa!
II No regime estacionário o movimento do MHA já vai ter ido a zero, e o que vai restar é o movimento devido à força externa. Então, exatamente por haver uma força externa, a energia mecânica não pode ser constante. Só seria constante se o sistema estivesse isolado, sacou? Alternativa falsa!
III A força dissipativa é sempre contrária ao movimento. Isso quer dizer que ela sempre vai ter um trabalho negativo, de dissipação, que dividido pelo tempo de atuação da força resulta na potência:
Que também será negativa. Então essa tá certa!
IV (F) A potência total não é nula em cada instante.
V (V)
Resposta
Letra E