UEM 2012 (Inverno) — questão 38 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: julgar afirmações sobre o MHS de um sistema massa-mola.

(01) Falsa. Amplitude é o afastamento máximo a partir do equilíbrio: o bloco foi solto a b do equilíbrio, então $A = b$. O 2b é a distância entre os dois extremos.

(02) Falsa. Pela lei de Hooke, $a = -\dfrac{k}{m}\,x$: a aceleração varia com a posição (máxima nos extremos, nula no equilíbrio).

(04) Falsa. Função quadrática corresponde a aceleração constante (MUV). No MHS a posição é senoidal:

$$x = b\cos(\omega t)$$

com $\omega = \sqrt{k/m}$.

(08) Verdadeira. Nos extremos o bloco para e inverte o sentido: velocidade nula, energia toda potencial elástica.

(16) Verdadeira. Lei de Hooke: $F = -k\,x$. O módulo da força é diretamente proporcional ao deslocamento (o sinal indica que ela aponta sempre para o equilíbrio).

⚠️ A armadilha: a (01), confundir amplitude com a extensão total do movimento (de −b a +b).

A ideia em uma frase: no MHS a força é restauradora e proporcional ao deslocamento, por isso a aceleração varia e a posição é senoidal.

Resposta: soma 24 (08 + 16).