UFRGS 2012 — questão 20 de Física

Gabarito COndas — período e frequência do pêndulo simplesConcurso Vestibular · Física
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 20 de Física do UFRGS 2012

Enunciado em texto

Um determinado pêndulo simples oscila com pequena amplitude em um dado local da superfície terrestre, e seu período de oscilação é de 8 s. Reduzindo-se o comprimento desse pêndulo para 1/4 do comprimento original, sem alterar sua localização, é correto afirmar que sua frequência, em Hz, será de

(A) 2.

(B) 1/2.

(C) 1/4.

(D) 1/8.

(E) 1/16.

(Enunciado: Concurso Vestibular UFRGS 2012, Física — UFRGS.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Comissão Permanente de Seleção (COPERSE).

Resolução comentada

O que a questão pede: a nova frequência do pêndulo depois de reduzir o comprimento a 1/4.

Passo 1 — o período do pêndulo simples (pequenas oscilações):

T=2πLgT = 2\pi\sqrt{\frac{L}{g}}

O período é proporcional à raiz do comprimento. No mesmo local, g não muda.

Passo 2 — o novo período. Comprimento dividido por 4 → período dividido por 4=2\sqrt{4} = 2:

T′=82=4 sT' = \frac{8}{2} = 4\ \text{s}

Passo 3 — a frequência é o inverso do período:

f′=1T′=14 Hzf' = \frac{1}{T'} = \frac{1}{4}\ \text{Hz}

⚠️ A armadilha: esquecer a raiz e dividir o período por 4: T = 2 s, f = 1/2 Hz (alternativa B). Ou responder com a frequência original, 1/8 Hz (alternativa D).

A ideia em uma frase: o período do pêndulo vai com a raiz de L: um quarto do comprimento, metade do período, o dobro da frequência.

Resposta: alternativa C (1/4 Hz).

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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