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ID
3126241
Banca
Marinha
Órgão
EFOMM
Ano
2019
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Um bloco está sobre uma mesa horizontal que oscila para a esquerda e para a direita em um Movimento Harmônico Simples (MHS) com amplitude de 10 cm. Determine a máxima frequência com que a oscilação pode ocorrer sem que o bloco deslize sabendo que o coeficiente de atrito estático entre o bloco e a mesa vale 0,6.

Considere g = 10 m/s2

Alternativas
Comentários
  • Em um sistema de massa-mola, podemos utilizar a equação do deslocamento:

    X(t)=A.cos(ωt+φ)

    Derivando duas vezes, achamos que a aceleração máxima será:

    a(t)=-Aω^2cos(ωt+φ), onde A é deslocamento, omega é frequência natural do sistema e φ é a fase. Já que é uma função seinodal, o valor máximo da aceleração será quando -cos(ωt+φ)=1.

    O coeficiênte de atrito podemos relacionar com a percentagem da aceleração de um sistema sem atrito. No nosso caso, a aceleração do sistema é 60% da gravidade.

    Portanto, aceleração máxima se dá:

    a(t)=A.ω^2 ---> 6=0,10.ω^2

    Frequencia natural do sistema é: raiz(60) ou 2 raiz(15) rad/s

    Como pede-se em hz, convertemos com

    2 raiz(15)/(2pi)

    Finalmente: frequência natural é raiz(15)/pi hz.

    P.S: Caso haja uma incoerência com meu raciocínio, por favor, aponte.

  • aceleração máxima = w² . A

    Fat = m . amax

    Fat = u . N = u. m . g

    u . m . g = m . amax

    u . g = amax

    u. g = w² . A

    u . g = (2πf)² . A

    f² = (u . g)/(4 . π² . A)

    f² = (0,6 . 10) / (4π² . 0,1)

    f = √ 15/π Hz