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Um relógio de pêndulo é construído tal que o seu pêndulo realize 3 600 oscilações completas a cada hora. O relógio está descalibrado, de modo que o pêndulo oscila em um movimento harmônico simples de frequência angular igual a 5p/2 rad/s.
Nessa situação, ao final de 3 600 oscilações completas do pêndulo terão se passado:
a) 32 min
b) 45 min
c) 48 min
d) 52 min
e) 56 min
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Ensinando Através de Questões

ano passado

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ano passado

Para resolver essa questão, precisamos entender a relação entre a frequência angular e o período do movimento harmônico simples. A frequência angular (ω) é dada por: \[ \omega = \frac{2\pi}{T} \] onde \(T\) é o período. Sabemos que a frequência angular é \(5\pi/2\) rad/s. Vamos encontrar o período: \[ T = \frac{2\pi}{\omega} = \frac{2\pi}{5\pi/2} = \frac{2\pi \cdot 2}{5\pi} = \frac{4}{5} \text{ segundos} \] Agora, sabemos que o pêndulo realiza 3.600 oscilações completas. O tempo total para essas oscilações é: \[ \text{Tempo total} = \text{Número de oscilações} \times T = 3600 \times \frac{4}{5} \text{ segundos} \] Calculando: \[ \text{Tempo total} = 3600 \times \frac{4}{5} = 3600 \times 0,8 = 2880 \text{ segundos} \] Agora, vamos converter segundos para minutos: \[ 2880 \text{ segundos} = \frac{2880}{60} = 48 \text{ minutos} \] Portanto, ao final de 3.600 oscilações completas do pêndulo, terão se passado 48 minutos. A alternativa correta é: c) 48 min.

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