Um bilboquê pode ser modelado como um pêndulo simples de comprimento L = 0,50 m. Usando g = 10 m/s² e T =…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Questão
Um bilboquê pode ser modelado como um pêndulo simples de comprimento L = 0,50 m. Usando g = 10 m/s² e T = 2p·v(L/g), determine (a) o período T e (b) a frequência f = 1/T do movimento oscilatório do copo quando a bola oscila como pêndulo.
- A) T ˜ 1,0 s; f ˜ 1,0 Hz.
- B) T ˜ 3,14 s; f ˜ 0,32 Hz.
- C) T ˜ 1,40 s; f ˜ 0,71 Hz.
- D) T ˜ 2,0 s; f ˜ 0,50 Hz.
- E) T ˜ 0,5 s; f ˜ 2,0 Hz.
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. O comprimento do pêndulo é L = 0,50 m e g = 10 m/s². A fórmula dada, com os erros de digitação corrigidos, é T = 2 pi raiz de (L/g).
- Calcule a razão L/g. Temos L/g = 0,50 / 10 = 0,05 s².
- Calcule a raiz. A raiz de 0,05 é aproximadamente 0,2236.
- Calcule o período (item a). T = 2 x 3,1416 x 0,2236 ≈ 1,40 s.
- Calcule a frequência (item b). f = 1/T = 1/1,405 ≈ 0,71 Hz.
- Conclusão. Os valores T ≈ 1,40 s e f ≈ 0,71 Hz correspondem à alternativa C, que coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas: A tem T ≈ 1,0 s, valor que não corresponde a L = 0,50 m com g = 10; B tem T ≈ 3,14 s, resultado de calcular 2 pi x L sem dividir por g nem extrair a raiz; D tem T ≈ 2,0 s, resultado de usar um comprimento de 1,0 m; E tem T ≈ 0,5 s, que é simplesmente o valor de L transformado em período.
💡 Dica: Calcule o período usando a fórmula fornecida.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente não calculou a raiz de L/g e aproximou o período para 1 s por estimativa grosseira, depois tomando f = 1/T = 1 Hz sem verificar o valor real.
Por que engana: Confundir a relação entre período e frequência, calculando incorretamente um dos valores.
O aluno provavelmente multiplicou 2 pi pelo comprimento L diretamente (2 pi x 0,5 = pi), esquecendo a divisão por g e a raiz quadrada da fórmula.
T = 2p·v(0,50/10)=2p·v0,05˜2p·0,2236˜1,40 s. f=1/T˜0,71 Hz.
O aluno provavelmente usou L = 1,0 m (dobrou o comprimento ou leu errado o dado), o que daria T = 2 pi raiz de 0,1 ≈ 2,0 s.
O aluno provavelmente confundiu o período com o próprio comprimento, tomando T = L = 0,5 s, e calculou f = 1/0,5 = 2 Hz sem aplicar a fórmula do pêndulo.
Raio-X da questão
movimento oscilatório
avaliacao
movimento oscilatório · cálculo de períodos
Revisar as fórmulas do movimento de pêndulo e suas aplicações.
Confundir a relação entre período e frequência, calculando incorretamente um dos valores.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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