A aula 16 da disciplina de instrumentação I-UFCG-2020.2, ministrada pelo professor Rafael Rodrigues(UFCG, campus Cuité), acontecerá nesta quinta-feira, 12 de agosto, das 10h às 12h. Temas: algumas aplicações sobre oscilações e Introdução ao estudo de ondas: conceito e classificação. Dualidade de onda-partícula da Luz, onda de matéria de Luis De Broglie, sendo transmitida pelo blog rafaelrag, ciências e educação. Professor Rafael Rodrigues.
Exercícios sobre Oscilações
1) Determine a energia potencial elástica de um oscilador massa-mola, baseado em um carrinho com massa de de 200g preso na extremidade de uma mola, com uma constante elástica de 20N/m, oscila em trilho de ar sem atrito, qual a velocidade máxima se amplitude do movimento é de 10cm.
(Na lista de exercício proposto coloquei, x=4cm.)
Solução
Primeiro colocaremos as grandezas física no sistema internacional de medida(SI). Massa: m=200g=0,2kg. Constante elástica: k=20N/m.
Usando a lei de conservação da energia mecânica, quando o carrinho estiver em x=10cm=0,1m, temos somente a energia potencial elástica (E_pe) e a energia cinética máxima (E_c) ocorre em x=0. Portanto, E_c=(1/2)mv2=E_pe =(1/2)(kA2=(20/2)(0,12)=10/102,
ou seja,
E_c=0,1J(Joule)=106ergs.
Pois,
1J(Joule)=107ergs.
1J(Joule)=107ergs.
Para calcular a velocidade máxima, temos mv2 = kA2
0,2 v2 = 20 x0,12 ------------ v2 = 102 x(1/10)2 =1.
Logo, obtemos a velocidade máxima, v=1m/s.
Observação. Colocando o sistema massa-mola na vertical, no equilíbrio, quando a mola alcançar a deformação máxima, ocorrerá o equilíbrio da força da mola com a força peso, ou seja, F=KA=P=mg.
Neste caso, podemos verificar o valor da constante elástica da mola, usando a aceleração da gravidade local, g=10m/s2. K=mg/A=0,2x10/0,1=2x10, isto é, k=20N/m. Como queríamos verificar.
2) Considere uma mola fixa de constante elástica igual a 80 N/m e um bloco de massa de 20000g. Puxando o bloco preso na outra extremidade da moa mola, observamos o sistema massa-mola executando um movimento harmônico simples. Quais são a frequência e o período de oscilação?
Solução
Massa: m=20000g=20kg.
Dualidade onda-partícula da matéria.
Período e Frequência do Pêndulo Simples
No gráfico da função de onda versus a coordenada de posição x, a distância entre duas cristas(ou dois vales) consecutivas é o comprimento de onda.
Ok Jhony
ResponderExcluirok, Sueli
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