EsPCEx 2021/2022 — questão 28 de Física

Gabarito BMHS — aceleração máxima no ponto de inversão (equação horária)Concurso de Admissão 2021/2022 · Exame Intelectual, 1º dia · Modelo A

Enunciado da questão 28 de Física do EsPCEx 2021/2022 — Enunciado — imagem da prova

Enunciado em texto

Um corpo descreve um movimento harmônico simples ao longo do eixo X e em torno da origem dos espaços segundo a equação horária da posição X(t) = 5 cos (2t + 10). Sabendo que X é dado em metros e t é dado em segundos, no instante em que a velocidade do corpo é nula, o módulo da aceleração escalar do corpo, em m/s², será:

(A) 25

(B) 20

(D) 10

(E) 5

(Enunciado: EsPCEx — Concurso de Admissão 2021/2022, 1º dia, Modelo A.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Escola Preparatória de Cadetes do Exército (EsPCEx), do Exército Brasileiro.

Resolução comentada

O que a questão pede: o módulo da aceleração quando a velocidade é zero.

Passo 1 — ler a equação. Comparando com $x = A\cos(\omega t + \varphi_0)$ : amplitude A = 5 m e ω = 2 rad/s.

Passo 2 — onde v = 0. No MHS a velocidade se anula nos extremos, x = ±A. Ali a aceleração tem módulo máximo:

$|a| = \omega^2 A = 2^2 \times 5 = 20\ \text{m/s}^2$

⚠️ A armadilha: usar $\omega A = 10$ (alternativa D), que é a velocidade máxima, no centro da oscilação, onde a aceleração é zero.

A ideia em uma frase: no MHS, velocidade nula = extremo da oscilação = aceleração máxima, ω²A.

Resposta: alternativa B.

Vídeo em breve

A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.

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