Questões de Movimento Harmônico (Física)

Em um planeta distante, um astronauta realizou o seguinte experimento utilizando um pêndulo simples de comprimento L e massa m. Quando o pêndulo é liberado a partir de um pequeno ângulo Ф₀, com a vertical, põe-se a oscilar em MHS, com frequência angular ω, em torno da posição de equilíbrio, satisfazendo a seguinte equação para o deslocamento angular Ф em função do tempo t: Ф(t) = Ф₀cos(ωt). Retornando à Terra, repetiu-se o experimento, observando-se que o comportamento para o deslocamento angular na Terra, Ф_т, em função do tempo t passa a ser dado por Ф_T= Ф₀сos(2ωt). Sabendo-se que a massa desse planeta distante é 10% da massa da Terra, determine a razão entre o raio da Terra, RT, e o raio desse planeta, R, ou seja, R_T/R.

Pêndulos, cristais de quartzo de um relógio e vibrações sonoras produzidas por um instrumento musical são exemplos de movimentos que se repetem. Considere um sistema vibrante que executa oscilações descritas pela função aceleração a=-4π² cos(2πt + π).
Com base na função que descreve o movimento mencionado, qual alternativa apresenta corretamente as respectivas funções posição e velocidade?

Dentre os temas de maior relevância e aplicabilidade cotidiana da física está o estudo das oscilações. Vivemos em um mundo vibrante, que oscila através da análise da frequência cardíaca, da detecção de terremotos ou ainda da utilização de amortecedores prediais e veiculares, sendo a versão mais simplificada de uma oscilação feita através do Movimento Harmônico Simples (MHS) em sistemas massa-mola.



Considere uma mola horizontal mantida fixa na extremidade esquerda. Ao ligar-se um dinamômetro na extremidade livre da mola, deslocando-a 0,05m, verifica-se uma leitura de 10N. Ao remover o dinamômetro, é introduzido um corpo de massa m = 0,5Kg, o qual é puxado 0,02m na horizontal e libertado para mover-se em MHS.
Nesse sistema, qual a frequência angular e o período de oscilação correspondente, em unidade do SI, respectivamente?

Um ponto material realiza movimento harmônico simples sobre um eixo OX, sendo sua equação horária em função do tempo:



Nessas condições, em t = 2 segundos, a velocidade escalar e a aceleração escalar do ponto material no eixo X são

Durante uma aula sobre acústica, o professor explica que dois instrumentos musicais diferentes, como um violino e uma flauta, podem tocar a mesma nota musical (mesma frequência fundamental) com a mesma intensidade, mas ainda assim produzir sons que o ouvinte percebe como distintos. Esse fenômeno é estudado a partir das qualidades fisiológicas do som. Assinale, a seguir, a diferença percebida entre os sons do violino e da flauta.