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Questions and Answers
Qual é a amplitude do movimento oscilatório do objeto em M.H.S. mencionado?
Qual é a fase inicial do movimento oscilatório do objeto?
Ao passar pela posição de equilíbrio, qual é a velocidade do objeto em M.H.S.?
Qual é o valor da aceleração máxima do objeto em M.H.S. em um ponto da trajetória onde a velocidade é 12 m/s?
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Qual é a massa total do bloco e da bala juntos após a colisão?
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Qual é a frequência do movimento do bloco suspenso pela mola com uma pedra em cima?
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Quanto tempo leva para o bloco se deslocar de seu ponto mais baixo até seu ponto mais alto?
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Qual é a força resultante sobre a pedra quando ela está no ponto de deslocamento máximo?
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Qual é a velocidade de propagação da onda na corda com comprimento de 10 m e potência de 60 W?
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Qual é a tensão na corda que tem uma massa de 9 g e comprimento de 10 m?
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Se uma onda tem um comprimento de onda de $0,4 m$ e uma amplitude de $0,08 m$, qual é a frequência da onda?
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Qual é a amplitude da onda estacionária em uma corda de guitarra vibrando no modo fundamental com nós em ambas as extremidades e uma aceleração transversal máxima de $8,4 imes 10^3 m/s^2$?
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Qual é a velocidade da onda para ondas progressivas transversais em uma corda cujo segmento para vibrar é de $0,386 m$?
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Ao submergir uma estátua de alumínio em água, a nova frequência fundamental das ondas estacionárias transversais em um fio de aço de 250 Hz muda para:
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Para duas ondas sinusoidais de 5 mm e 7 mm de amplitude que produzem uma onda resultante de 9 mm, qual é a constante de fase da onda de 7 mm se a constante de fase da onda de 5 mm é 0?
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Qual é a distância entre os nós de uma onda representada pela equação $y = 0,5 ext{sen}[( rac{ ext{π}}{3})x] ext{cos}(40 ext{π}t)$?
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Qual é a altura máxima atingida pelo corpo após receber uma martelada para baixo com velocidade inicial de 0,3 m/s?
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Quanto tempo leva para o corpo atingir a altura máxima pela primeira vez após o golpe?
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Qual é a frequência das oscilações do movimento harmônico do corpo com energia total de 30 µJ?
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Qual é a força máxima que atua sobre o corpo em movimento oscilatório, sabendo que a energia total é igual a 30 µJ?
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Qual deve ser a velocidade inicial mínima dada ao corpo para que a mola fique frouxa em algum momento?
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Qual é a equação do movimento do corpo que realiza um movimento oscilatório harmônico com período de 2 s e fase inicial igual a π/3?
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Qual deve ser a distância d para que o pêndulo físico tenha um período de 2,5 s?
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Qual é a fase inicial da composição de duas oscilações harmônicas dadas por $x_1 = 0,02 ext{sen}(5 ext{π}t + 2)$ e $x_2 = 0,03 ext{sen}(5 ext{π}t + rac{π}{2})$?
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Qual é a carga total que passa pela seção transversal do fio durante a inversão do campo magnético?
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Qual é o valor da corrente média durante a inversão do campo magnético?
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Qual é a fem média gerada durante a inversão do campo magnético?
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Qual é o valor da fem induzida através da espira, considerando uma taxa de variação de corrente de 9,6 A/s?
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Qual é a equação que representa a fem induzida em função do tempo, dada a variação do campo magnético?
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Após quanto tempo a fem induzida alcança metade do seu valor inicial segundo a variação do campo magnético?
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Qual é a indutância da bobina mencionada no conteúdo?
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Qual é o fluxo magnético que atravessa a área da seção transversal da bobina?
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Qual é a força eletromotriz (fem) induzida em um solenóide se a corrente diminui uniformemente de 5 A para 2 A em 3 ms?
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Qual é a resistência do circuito quando a corrente diminui de 1 A para 10 mA em um segundo e L = 10 H?
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Quanto tempo é necessário para que a corrente no resistor atinja 80% do valor final em um circuito RL com L = 6,3 µH e R = 1,2 kΩ?
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Qual é a indutância de um solenóide que possui 500 espiras, uma área de secção transversal de 6,25 cm² e um raio médio de 4 cm?
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Qual é a potência gerada na espira circular de cobre com 50 cm de comprimento sob a influência de um campo magnético crescente a 10 mT/s?
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Qual é a densidade volumétrica do campo magnético no solenóide se a indutância é igual a 0,2 µH e a corrente necessária é 1 A?
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Qual é a corrente no resistor no instante t = 𝜏 em um circuito RL com indutância de 6,3 µH e resistência de 1,2 kΩ após a aplicação da tensão de 14 V?
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Qual é a taxa de variação do campo magnético se um solenóide está sujeito a uma mudança de densidade magnética de 10 mT/s?
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Study Notes
Oscilações Mecânicas
- Um objeto em MHS com período de 10 s está em x = 2 cm com velocidade de -2π√3/5 cm/s em t = 0.
- A fase inicial é π/3 rad.
- A amplitude do movimento oscilatório é 4 cm.
- A velocidade máxima é 2,512 cm/s.
- A aceleração máxima é 1,58 cm/s².
- As equações da posição, velocidade e aceleração são:
- x = 4cos(πt/5 + π/3) cm
- v = -2,512cos(πt/5 + π/3) cm/s
- a = -1,58cos(πt/5 + π/3) cm/s²
- Um bloco de 5,4 kg em repouso em uma mesa horizontal sem atrito está ligado a um suporte rígido através de uma mola de constante elástica 6000 N/m.
- Uma bala de 9,5 g com velocidade de 630 m/s atinge o bloco e fica alojada.
- A amplitude do MHS é 33.10⁻³ m, considerando a compressão da mola desprezível até a bala se alojar no bloco.
- Um objeto em MHS tem velocidade de 15 m/s ao passar pela posição de equilíbrio.
- A aceleração máxima em um ponto da trajetória onde a velocidade é 12 m/s e a posição é x = 9 m é 15 m/s².
- Um bloco de 0,12 kg é suspenso verticalmente por uma mola.
- Quando uma pedra de 30 g é colocada sobre o bloco, a mola se distende 5 cm.
- O bloco oscila com amplitude de 12 cm com a pedra sobre ele.
- A frequência do movimento é 1 Hz.
- O bloco leva 0,5 s para se deslocar do ponto mais baixo ao mais alto.
- A força resultante sobre a pedra no ponto de deslocamento máximo é 0,14 N.
- A amplitude máxima de oscilação para a qual a pedra permanece em contato com o bloco é 25 cm.
- Um corpo de 2 kg está preso à extremidade superior de uma mola, cuja extremidade inferior está presa ao solo.
- A mola tem comprimento de 8 cm quando frouxa e 5 cm quando o corpo está mergulhado.
- O corpo recebe uma velocidade inicial de 0,3 m/s quando está em repouso na posição de equilíbrio.
- A altura máxima atingida pelo corpo em relação ao solo é 6,7 cm.
- O corpo leva 0,26 s para atingir sua altura máxima pela primeira vez.
- A mola não fica frouxa em nenhum momento.
- A velocidade inicial mínima para que a mola fique frouxa em algum momento é 0,77 m/s.
- A energia total de um corpo em MHS é 30 µJ.
- A força máxima que atua sobre o corpo é 1,5 mN.
- O período das oscilações é 2 s e a fase inicial é π/3.
- A equação do movimento do corpo é x = 0,04sen(πt + π/3) m.
Pêndulo Físico
- Um disco homogêneo de raio 0,8 m, 6 kg de massa, possui um furo a uma distância d do centro, que serve como ponto de suspensão.
- A distância d para um período de 2,5 s é 24 cm.
- A distância d para o menor período possível é R/2.
- O menor período possível é 2,1 s.
Superposição de Ondas Harmônicas
- Duas oscilações com mesma direção são representadas pelas equações x₁ = 0,02sen(5πt + π/2) m e x₂ = 0,03sen(5πt + π) m.
- A amplitude da oscilação harmônica resultante é 0,046 m.
- A fase inicial da oscilação harmônica resultante é 62°46´.
Ondas em Cordas
- Uma corda de 10 m de comprimento e 9 g de massa possui comprimento de onda de 0,4 m e amplitude de 0,08 m.
- A potência da onda é 60 W.
- A velocidade de propagação da onda é 43,9 m/s.
- A tensão na corda é 1,7 N.
- A frequência da onda é 109,75 Hz.
Interferência de Ondas
- Duas ondas sinusoidais de mesmo período, com amplitudes de 5 mm e 7 mm, se propagam no mesmo sentido em uma corda esticada.
- A amplitude da onda resultante é 9 mm.
- A constante de fase da onda de 5 mm é 0.
- A constante de fase da onda de 7 mm é 84°.
Ondas Estacionárias
- Uma corda de guitarra vibra em seu modo fundamental com nós nas extremidades.
- O comprimento do segmento da corda que vibra é 0,386 m.
- A aceleração transversal máxima de um ponto no meio do segmento é 8,4.10³ m/s².
- A velocidade transversal máxima é 3,8 m/s.
- A amplitude da onda estacionária é 1,72 mm.
- A velocidade das ondas progressivas transversais na corda é 272 m/s.
Ondas em Fio de Aço
- Um fio de aço cilíndrico de 55 cm de comprimento e 1,14 mm de diâmetro é fixado em ambas as extremidades.
- A tensão necessária para que o fio, vibrando em seu primeiro sobretom, produza a nota D´´ de 311 Hz é 233 N.
Ondas Transversais
- Uma corda oscila de acordo com a equação y = 0,5sen[(π/3)x]cos(40πt) (cm).
- A amplitude das duas ondas que se superpõem para produzir essa oscilação é 0,25 cm.
- A velocidade das ondas é 120 cm/s.
- A distância entre os nós é 3 cm.
- A velocidade transversal de uma partícula da corda no ponto x = 1,5 cm para t = 9/8 s é 0.
Ondas Sonoras
- Quando uma estátua pesada de alumínio é pendurada em um fio de aço, a frequência fundamental das ondas estacionárias transversais no fio é 250 Hz.
- A frequência fundamental após a estátua ser totalmente submersa em água é 198 Hz.
Indução Eletromagnética
- Uma espira circular de raio 75 cm está em repouso em um campo magnético uniforme que varia com o tempo de acordo com B(t) = (1,4T)e^(-0,057s⁻¹t).
- A fem induzida em função do tempo é (0,12V)e^(-0,057s⁻¹t).
- O tempo para a fem induzida atingir 1/10 do seu valor inicial é 40,4 s.
- Uma bobina de 20 cm de comprimento e 3 cm de diâmetro possui 400 espiras e é percorrida por corrente de 2 A.
- A indutância da bobina é 0,71 mH.
- O fluxo magnético que atravessa a área da secção transversal da bobina é 3,55 µWb.
Coeficiente de Indução Mútua
- Uma espira retangular é percorrida por corrente I₂ e está no mesmo plano de um fio percorrido por corrente I₁.
- O coeficiente de indução mútua entre o fio e a espira é L₁₂ = (μ₀l₁/2π)ln((d+l₂)/d).
Energia Térmica
- 50 cm de fio de cobre com 1 mm de diâmetro formam uma espira circular perpendicular a um campo magnético uniforme que está aumentando a uma taxa de 10 mT/s.
- A taxa de geração de energia térmica na espira é 3,68 µW.
Circuito RL
- A corrente em um circuito RL diminui de 1 A para 10 mA no primeiro segundo após a fonte ser removida.
- A indutância do circuito é 10 H.
- A resistência do circuito é 46 Ω.
Solenóide
- Um solenóide com indutância de 6,3 µH é ligado em série com um resistor de 1,2 kΩ.
- O tempo para a corrente no resistor atingir 80% do valor final quando uma bateria de 14 V é ligada é 8,45 ns.
- A corrente no resistor no instante t = τ é 7,37 mA.
Indutância de Bobina
- Um solenóide possui 500 espiras, área de seção reta de 6,25 cm² e raio médio de 4 cm.
- A indutância da bobina é 7,81.10⁻⁴ H.
- A fem induzida na bobina quando a corrente diminui uniformemente de 5 A para 2 A em 3 ms é 781 mV.
Densidade do Campo Magnético
- Um solenóide de 50 cm de comprimento e área de seção transversal de 2 cm² tem indutância de 0,2 µH.
- A intensidade da corrente necessária para que a densidade volumétrica do campo magnético no interior do solenóide seja 1 mJ/m³ é 1 A.
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Description
Teste seus conhecimentos sobre oscilações mecânicas e movimento harmônico simples (MHS). Este quiz abrange conceitos como período, amplitude e as equações de posição, velocidade e aceleração. Ideal para estudantes que estudam física em nível médio.
