Questão 3302789

Um sistema simples massa-mola com 1 grau de liberdade apresenta uma mola com massa desprezível, constante de rigidez 𝑘 = 16 N/m e comprimento 𝐿 = 0,06 m presa a um corpo com massa 𝑚 = 1 kg. A frequência angular natural do sistema é calculada por:

𝜔_𝑛 = \(\sqrt{\frac{k}{m}}\)

A massa é posicionada na vertical e deixada entrar em equilíbrio com a gravidade. Esta é a posição de deslocamento nulo. Partindo da posição de deslocamento nulo, aplica-se uma força que desloca o corpo até a posição de deslocamento máximo. Então, libera-se o corpo e ele é deixado oscilar livremente. Negligenciam-se todas as formas de atrito. Para a vibração livre, não amortecida, desse sistema, analise as afirmativas abaixo e assinale a alternativa correta.

I. O corpo oscila em movimento harmônico simples na frequência de 4 radianos por segundo.

II. As oscilações do sistema decairão com o tempo à medida que ocorra a dissipação da sua energia cinética.

III. A força peso não afeta a amplitude de oscilação do corpo.

IV. A cada instante de tempo, existe conservação da energia total, formada pela soma da energia cinética do corpo e da energia potencial elástica da mola.

V. A velocidade máxima do corpo ocorre na posição onde o deslocamento é nulo.