Física, perguntado por juliamauricio9, 5 meses atrás

Alguém me ajuda nessa questão....
Na figura a seguir, um pinguim mergulha de um trampolim uniforme, articulado na extremidade esquerda e preso a uma mola na extremidade direita. A prancha do trampolim tem comprimento L = 2,0 m e massa m = 12 kg. A constante da mola k é 1300 N/m. Quando o pinguim mergulha, ele deixa a prancha e a mola oscilando com uma pequena amplitude. Qual o período T das oscilações supondo que a prancha é suficientemente rígida para não se curvar?

Anexos:

Soluções para a tarefa

Respondido por nadiralves11
3

Resposta:

0,35s

Explicação:

A massa do tabuleiro é m = 12 kg.

O comprimento da placa é L = 2,0 m.

A constante de força da mola é k = 1300 N / m.  

Supõe-se que a placa é rígida o suficiente para não dobrar. Então, pegamos uma pequena compressão na mola como "dx" e o deslocamento angular da placa como θ

Assim nós temos   dx=Lθ ( muito pequeno θ)

 

Calculamos a força da mola como F= K. dx

 

O torque líquido atuando na placa sobre a dobradiça é

τ= F. L

τ=F . Lθ

τ= (k.dx).L

τ= (k . Lθ).L

τ=kL²θ

τ= G.θ

onde a rigidez rotacional é G=kL²

O momento de inércia da haste sobre a dobradiça é I=1/3 mL²

Agora, aplicando o movimento rotacional sobre a dobradiça, temos o torque como : τ= I.α, onde α= aceleração angular

Assim, temos o período de tempo de oscilação como

T=2π.√I/G

T=2π√1mL²/3KL²

T=2π√m/3k

T=2π.√12/3.1300

T≅0,35s

 

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