Gabarito disponível
Um oscilador harmônico simples vertical é constituído de uma mola elástica de constante k = 20 π² N/m e um corpo oscilante de massa m = 5,0 kg. Num certo instante, esse corpo é largado do repouso de um ponto localizado a 50 cm acima de sua posição de equilíbrio. Neste instante, ele já se encontra em movimento retilíneo e horizontal com velocidade de 0,60 m/s. A posição desse corpo 8,0 s após o início do movimento, em relação ao ponto de início de seu movimento, é dada pelo par ordenado, em metros,
Resolução comentada
Período de 1 s; em 8 s, o movimento horizontal é de 4,8 m e a posição vertical se repete.
ω = √(k/m) = √(4π²) = 2π rad/s, logo T = 1 s. Em 8 s há 8 oscilações completas, e o corpo volta à posição vertical de partida, 0,50 m acima do equilíbrio. Na horizontal, o movimento é uniforme: 0,60 × 8 = 4,8 m. O par é (4,8; 0,50), tomando a altura em relação ao equilíbrio.
Análise das alternativas
A: amplitude de 0,25 m não corresponde ao enunciado. B e D: 4,5 m não é 0,6 × 8. C: o sinal negativo não vale após ciclos completos.
Referência: MHS massa-mola: T = 2π√(m/k).
Resolução comentada do VaiConcursos.