FACISB 2015 — questão 67 de Física

Enunciado em texto
Um objeto de massa é apoiado em uma superfície de atrito desprezível e preso à extremidade livre de uma mola ideal de constante elástica e que tem a outra extremidade fixada em uma parede, como mostra a figura.
[Figura: parede à esquerda; uma mola horizontal de constante liga a parede ao bloco de massa , apoiado sobre um piso horizontal.]
Deslocando-se o objeto da posição de equilíbrio e soltando-o a partir do repouso, o objeto passa a executar um movimento harmônico simples (MHS) de período .
Se o objeto for substituído por outro de massa e a mola por outra de constante elástica e mantidas as demais condições, ao ser posto para executar um MHS, o sistema assim formado oscilará com um período igual a
(A) T
(B)
(C)
(D)
(E)
(Enunciado e figura: Vestibular FACISB 2015 — FACISB/Vunesp.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Faculdade de Ciências da Saúde de Barretos Dr. Paulo Prata (FACISB) e à Fundação VUNESP.
Resolução comentada
O que a questão pede: o novo período com metade da massa e o dobro da constante da mola.
Passo 1 — substituir na fórmula.
Passo 2 — tirar o 4 da raiz.
Conferindo pelo sentido físico: massa menor tem menos inércia, e mola mais dura puxa mais forte. As duas mudanças deixam a oscilação mais rápida, então o período tinha de diminuir.
⚠️ A armadilha: esquecer a raiz quadrada. A razão M/k fica dividida por 4, e quem não tira a raiz responde T/4 (alternativa B).
A ideia em uma frase: no massa-mola, T ∝ √(m/k): dividir m/k por 4 divide o período por 2.
Resposta: alternativa D (T/2).
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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