FMJ 2024 — questão 58 de Física

Enunciado em texto

Uma esfera de massa m é presa à extremidade de uma mola de constante elástica k, que tem a outra extremidade presa a uma parede, como mostra a figura.

[Figura: uma parede vertical à esquerda; uma mola horizontal sai da parede e está presa a uma esfera cinza. Abaixo, um eixo x com a marca 0 sob o centro da esfera. Acima da esfera, duas setas horizontais, uma para a direita e outra para a esquerda, indicando a oscilação.]

Essa esfera é posta a oscilar em uma superfície plana, horizontal e sem atrito, situação em que o período de oscilação é $T_1 = 2\pi\sqrt{\dfrac{m}{k}}$ e a frequência é $f_1$.

Se a mola for substituída por outra, de constante elástica igual a 4 k, a esfera passa a oscilar com frequência $f_2$, tal que

(A) $f_2 = 4\,f_1$

(B) $f_2 = \sqrt{2}\,f_1$

(C) $f_2 = \dfrac{\sqrt{2}}{2}\,f_1$

(D) $f_2 = \dfrac{1}{2}\,f_1$

(E) $f_2 = 2\,f_1$

(Enunciado e figura: Vestibular FMJ 2024, Medicina, Prova II — FMJ/Vunesp.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Faculdade de Medicina de Jundiaí (FMJ) e à Fundação VUNESP.