No laboratório de mecânica básica da Universidade Estadual do Ceará, um estudante realiza um experimento com…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar e prever efeitos de intervenções nos ecossistemas, e seus impactos nos seres vivos e no corpo humano, com base nos mecanismos de manutenção da vida, nos ciclos da matéria e nas transformações e transferências de energia, utilizando representações e simulações sobre tais fatores, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
No laboratório de mecânica básica da Universidade Estadual do Ceará, um estudante realiza um experimento com dois pêndulos simples. Um dos pêndulos possui fio de comprimento L e período de 2s ao passo que o segundo pêndulo, com comprimento de fio 21% maior, apresenta período T quando medido com o auxílio de um cronômetro. Os pêndulos são largados simultaneamente e postos a oscilar livremente. Após 1800 oscilações do primeiro pêndulo e desprezados quaisquer efeitos resistivos indesejados, o segundo pêndulo estará (UECE 2023)
- A) com a mesma frequência do primeiro pêndulo.
- B) adiantado em 6 min quando comparado ao primeiro pêndulo.
- C) atrasado em 6 min quando comparado ao primeiro pêndulo.
- D) atrasado em 12 min quando comparado ao primeiro pêndulo.
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- O período de um pêndulo simples é T = 2π·raiz quadrada de (L/g), ou seja, depende da raiz quadrada do comprimento. Passo 2: Se o segundo fio é 21% maior, seu comprimento é 1,21·L, e a raiz quadrada de 1,21 é 1,1. Logo, o período do segundo pêndulo é T = 1,1 × 2 s = 2,2 s. Passo 3: Em 1800 oscilações do primeiro pêndulo decorrem 1800 × 2 s = 3600 s = 60 min. Passo 4: Para realizar o mesmo número de oscilações (1800), o segundo pêndulo precisa de 1800 × 2,2 s = 3960 s = 66 min. Passo 5: Quando o primeiro completa 1800 oscilações, o segundo ainda está atrás, com 66 − 60 = 6 min de atraso. Assim, a alternativa C está correta e concorda com o gabarito oficial. Passo 6: A alternativa A está errada, pois os períodos são diferentes (2 s e 2,2 s) e a frequência é o inverso do período. A alternativa B está errada, pois o pêndulo mais longo oscila mais devagar e, portanto, não pode se adiantar. A alternativa D está errada, pois o atraso calculado é de 6 min, e não de 12 min. Observação: o enunciado não diz explicitamente o referencial de comparação, mas a leitura usual é o tempo necessário para o mesmo número de oscilações.
💡 Dica: Use a fórmula do período do pêndulo simples e relacione os períodos e comprimentos para calcular o número de oscilações do segundo pêndulo.
Alternativa por alternativa
Acredita que o período do pêndulo não depende do comprimento do fio, ou que dois pêndulos sempre oscilam com a mesma frequência, como se o comprimento não alterasse o movimento.
Supõe que o pêndulo mais longo oscila mais rapidamente e por isso se adianta, invertendo a relação entre comprimento e tempo de oscilação.
CORRETA. O segundo pêndulo, com comprimento 21% maior, tem período maior, portanto, após 1800 oscilações do primeiro, ele estará atrasado em aproximadamente 6 minutos.
Aplica o fator de 21% diretamente ao período (2 × 1,21 = 2,42 s) sem extrair a raiz quadrada, ou dobra o atraso encontrado, obtendo um atraso de cerca de 12 min.
Raio-X da questão
período do pêndulo simples
avaliacao
movimento harmônico simples · leis do movimento de Newton
Estude a relação entre período e comprimento do pêndulo simples.
Confundir a relação entre o comprimento do fio e o período do pêndulo, ou esquecer que o período é proporcional à raiz quadrada do comprimento.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
Questões parecidas com resolução
- Trecho de relatório: em um experimento de Física, estudantes de 3ª série investigaram o período de oscilação de um…
- Um texto de divulgação afirma que o período T de um pêndulo de comprimento L = 1,00 m aumenta 5% quando a amplitude…
- Um estudante faz um experimento com um pêndulo de 2 m de comprimento. Qual será o período aproximado do pêndulo…
- Um estudante realizou um experimento com um pêndulo simples e mediu o tempo necessário para completar 10 oscilações. Ele…
- — “O balanço mais comprido parece ir e voltar mais devagar”, comentou um monitor de um parque. Para preparar uma placa…
- Durante um experimento, um estudante utiliza um pêndulo de 1,5 m. Calcule o tempo de um período completo (T) desse…
🔎 Resolver outra questão
Cole o enunciado e veja a resolução passo a passo, a alternativa correta e por que as outras estão erradas.
Professor: monte a prova com questões como esta, com gabarito e folha de respostas, em 30 segundos. Ver planos · Blog