Question

Um corpo com massa m = 2,0kg oscila sobre uma mesa horizontal lisa, preso a uma mola também horizontal, cuja constante elástica é de K = 200 N/m. A amplitude da oscilação é A = 10cm. Nessas condições, assinale o que for correto (obs.: considere a aceleração da gravidade
g = 10m/s2).

01) A força que a mola exerce sobre o corpo é constante e vale 20N.
02) Se nenhuma força externa agir sobre o sistema, o mesmo oscilará indefinidamente.
04) A freqüência angular de oscilação é de 10 rad/s.
08) O módulo da velocidade máxima do corpo é de 1,0 m/s e ocorre no ponto de máximo deslocamento, em relação à posição de equilíbrio.
16) O período de oscilação é igual a pi/5 s.

SOMA DAS CORRETAS: 22
Gostaria da resolução e justificativa de cada alternativa, obrigada.

Answer 1

''Sobre uma mesa '' ; o sistema é massa-mola horizontal
A aceleração desse sistema não é constante , portanto as equações da cinemática não valerão.
No entanto no ponto onde há elongação x=A=10 cm em relação ao ponto de equilíbrio O , há uma força elástica máxima que também é chamada de força restauradora
Note que essa força não é constante , durante o movimento.

01) Se a aceleração não é constante , logo a força também não é [ FALSA ]
02)Se ele está em movimento e sem atrito, ele se moverá por inércia
[ CORRETO]
04) Frequência angular é a velocidade angular , e pela fórmula , temos :
w=2π / T
w= 2π / 0,2π
w= 10 rad / s

08)No ponto onde há elongação máxima, não há velocidade , pois a velocidade máxima se encontra no ponto de equilíbrio O [ FALSA ] 
16)
T = 2π √m/k 
T=2π √2/200
T=0,2π s  
T=π/ 5 s   [ 0,2 = 1 / 5  ]  ~~ CORRETA ~~