Exercícios de vestibulares com resolução comentada sobre
Associação de molas
01-(MACKENZIE-SP) Uma mola helicoidal de massa desprezível está presa pela extremidade A, a uma parede rígida e, na extremidade B, encontra-se preso um corpo de massa m, conforme mostra a figura 1. Quando o conjunto oscila livremente na direção da reta horizontal AB, perpendicular à parede, constitui-se um oscilador harmônico de período T. Se dispusermos de duas molas idênticas à anterior e as fixarmos conforme a figura 2, ao constituirmos um oscilador harmônico, com a oscilação do mesmo corpo de massa m, segundo a mesma direção AB, seu respectivo período será:
figura 1
figura 2
02-(UFB) Uma massa M=(20/9)kg, encontra-se suspensa ao conjunto de molas ilustrado na figura abaixo. Suas constantes elásticas são k1 = k2=30N/m.
a) A constante elástica total equivalente do conjunto.
b) A freqüência de oscilação do conjunto. (adote p =3)
03-(ITA-SP) Um sistema massa-molas é constituído por molas de constantes k1 e k2, respectivamente, barras de massas desprezíveis e um corpo de massa m, como mostrado na figura.
Determine a freqüência desse sistema.
04-(UFB) A mola helicoidal (figura 1), de constante elástica k=12N/m, foi partida em 3 partes iguais. Em seguida, essas 3 partes foram associadas em paralelo (figura 2) e em série (figura 3).
figura 1
figura 2
figura 3
As massas das figuras 2 e 3 são iguais e valem 100g. Adote g=10m/s2 e determine:
a) a constante elástica de cada parte.
b) o período de oscilação do conjunto quando as três molas estão associadas em paralelo.
c) o período de oscilação do conjunto quando as três molas estão associadas em série.
05-(PUC-SP) Na figura abaixo, as três molas ideais 1, 2 e 3 são idênticas e possuem a mesma constante elástica de valor 0,1N/cm e as massas também são idênticas e de mesmo valor (10g).
Inicialmente, o conjunto está em equilíbrio e as molas estão em seu comprimento natural (20cm cada uma). Em seguida, retira-se o suporte S e cada mola se distende até que o conjunto adquira novamente o equilíbrio.
Após o novo equilíbrio, determine: (g=10m/s2)
a) deformação de cada mola.
b) o comprimento de cada mola
c) a deformação total do conjunto