MHS e Dinâmica
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MHS e Dinâmica
Uma prancha de massa M está inicialmente em repouso sobre uma superfície horizontal. Na extremidade A dessa prancha, encontra-se, também em repouso, um automóvel de massa m, assimilável a um ponto material.
A partir de certo instante, o automóvel passa a realizar um movimento harmônico simples em relação à superfície horizontal, indo da extremidade A à extremidade B e, em marcha a ré, da extremidade B à extremidade A. Considere L o comprimento da prancha, μ o coeficiente de atrito estático entre os pneus e a prancha e g a intensidade do campo gravitacional. Despreze o atrito entre a prancha e a superfície em que se apoia. Nessas condições, determine a máxima frequência que o movimento do automóvel pode ter.
A partir de certo instante, o automóvel passa a realizar um movimento harmônico simples em relação à superfície horizontal, indo da extremidade A à extremidade B e, em marcha a ré, da extremidade B à extremidade A. Considere L o comprimento da prancha, μ o coeficiente de atrito estático entre os pneus e a prancha e g a intensidade do campo gravitacional. Despreze o atrito entre a prancha e a superfície em que se apoia. Nessas condições, determine a máxima frequência que o movimento do automóvel pode ter.
- Gabarito:
JOAO [ITA]- Fera
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Re: MHS e Dinâmica
- Resolução:
Faça uma comparação com a equação do M.H.S com a equação gerada no movimento do carro:
Temos que a equação do M.H.S é:
Comparando com o movimento do carro:
Logo, iguale as equações:
Logo, temos que a frequência é dada por:
(Isto foi apenas uma dedução, analisaremos esta equação adiante).
I) Agora, analisemos a quantidade de movimento da prancha com o automóvel:
Como em quantidade de movimento, quando algo percorre x, a prancha percorre (L-x):
II) Agora, analisando a equação da frequência, de modo que seja máximo, a aceleração tem que ser máxima () :
Como o carro vai fazer um M.H.S, ele percorrerá x em todas as circunstâncias, então, A=x/2 :
VictorCoe- Fera
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JOAO [ITA]- Fera
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VictorCoe- Fera
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Re: MHS e Dinâmica
Obrigado (eu ainda não tinha visto essa notação para expressar a segunda derivada da elongação em relação ao tempo).
JOAO [ITA]- Fera
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