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Física
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uma mola é solta da posição distendida conforme a figura . a figura à direita representa o gráfico da posição p (em cm) da massa

Question

Uma mola é solta da posição distendida conforme a figura . A figura à direita representa o gráfico da posição P (em cm) da massa m em função do tempo t (em segundo) em um sistema de coordenadas cartesianas. Esse movimento periódico é descrito por uma expressão do tipo P(t)=pm Acos(omega t) ou P(t)=pm Asen(omega t) , em que Agt 0 e a amplitude de deslocamento máximo e w a frequência, que se relaciona com o período T pela formula omega =(2pi )/(T) Considere a ausência de quaisquer forças dissipativas.

Solution

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Yara Maria Mestre · Tutor por 5 anos

Resposta

Para determinar a expressão que descreve o movimento periódico da massa m, precisamos analisar o gráfico da posição P em função do tempo t.Observando o gráfico, podemos ver que a posição P varia entre valores positivos e negativos, indicando um movimento oscilatório. Além disso, podemos identificar que a amplitude de deslocamento máximo é igual a A.Para determinar o valor de A, podemos utilizar a fórmula da amplitude, que é dada por: Onde é o valor máximo da posição P e é o valor mínimo da posição P. No gráfico, podemos identificar que cm e cm. Substituindo esses valores na fórmula, temos: cmAgora, precisamos determinar o valor de w, que é a frequência angular. Para isso, podemos utilizar a fórmula: Onde T é o período do movimento. No gráfico, podemos identificar que o período T é igual a 4 segundos. Substituindo esse valor na fórmula, temos: rad/sPortanto, a expressão que descreve o movimento periódico da massa m é: Onde A = 10 cm e rad/s.