Ed
há 7 dias
Para resolver essa questão, precisamos entender como o movimento harmônico simples (MHS) se aplica ao corpo luminoso e como isso se relaciona com as imagens formadas pela lente e pelo espelho. 1. Massa e mola: O corpo de 1 kg acoplado a uma mola com constante elástica de 100 N/m oscila em MHS. A frequência angular (ω) do MHS é dada por: \[ \omega = \sqrt{\frac{k}{m}} = \sqrt{\frac{100}{1}} = 10 \, \text{rad/s} \] 2. Deslocamento inicial: O corpo é puxado 1 cm (0,01 m) para baixo e, ao ser solto, começa a oscilar. A função horária do MHS pode ser expressa como: \[ y(t) = A \cos(\omega t + \phi) \] onde \(A\) é a amplitude e \(\phi\) é a fase inicial. Como o corpo é puxado para baixo, a fase inicial será \(\pi\) (ou 180 graus), pois a oscilação começa na posição de máxima compressão. 3. Imagens formadas: - Para a lente, a imagem será formada a uma distância que depende da posição do objeto e da distância focal. A imagem será real e invertida. - Para o espelho, a imagem também será real e invertida, mas a distância da imagem em relação ao espelho será diferente. 4. Análise das alternativas: - a) 2cos(10t + π) e 1,5cos(10t + π): A primeira imagem tem amplitude 2, o que não é consistente com a amplitude de 1 cm. - b) 1cos(10t + π) e 1cos(10t): Ambas têm amplitude 1, mas a segunda não considera a inversão da imagem. - c) 1cos(10t) e 1,5cos(10t + π): A primeira imagem é correta, mas a segunda não reflete a inversão. - d) 1,5cos(10t + π) e 1,5cos(10t + π): Ambas têm a mesma amplitude e fase, o que não é esperado. A alternativa que melhor descreve as funções horárias das imagens do corpo luminoso, considerando a oscilação e a inversão, é a b) 1cos(10t + π) e 1cos(10t).
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