Exercícios de Física Geral para Químicos - 2º Semestre 2009 - Questão 2, Notas de estudo de Cultura

Baixe Exercícios de Física Geral para Químicos - 2º Semestre 2009 - Questão 2 e outras Notas de estudo em PDF para Cultura, somente na Docsity! FCM0221 - Fís.Geral p/Químicos – 2° Semestre 2009 Lista de Exercícios # 2   ­ entregar dia 18/09/2009 ­  Prof. Reynaldo  1) Considere   um   sistema   com   uma   massa  m  presa   a   duas   molas   de   constantes  K1  e  K2,  alinhadas  com a  direção  da  aceleração  da  gravidade  e   fixas   acima  e   abaixo,   conforme  desenho. (a) Considere L1 e L2 os comprimentos das molas na ausência da massa. Encontre a posição  de equilíbrio quando colocamos a massa. (b) Encontre a equação diferencial que determina a variação do momento da massa quando  esta é deslocada na direção do alinhamento das molas de uma quantidade x em relação à  posição de equilíbrio. (c) Obtenha a expressão da freqüência angular de oscilação? (d) Se no instante inicial a massa sai da posição de equilíbrio com uma velocidade  v=v0,  qual a amplitude da oscilação? (e)  Se  no   instante   inicial  a  massa  sai  de  x=x0,   abaixo  da  posição de  equilíbrio,  qual  a  velocidade máxima que a massa atinge durante o movimento? 2) Considere uma mola helicoidal do tipo utilizada na suspensão de automóveis de passeio.  Tipicamente,  uma dessas molas encolhe de 20 cm seu comprimento  de repouso quando  suporta uma massa de 200 kg. (a) Qual o valor da constante K (lei de Hooke) dessa mola? (b) Considere um dos átomos de hidrogênio eletronicamente ligados a um de oxigênio em  uma molécula de água. Vamos aproximar a força que une os átomos pela força de uma mola  de  constante  K de  valor   igual  ao  que  voce  obteve  no   item (a).  Considere  o  átomo de  oxigênio fixo e faça um esboço do problema desenhando as forças que atuam sobre o H. (c) Calcule o valor de ω, a freqüência angular de oscilação do átomo H. (d)  A  freqüência   f  de  oscilação  se  relaciona  com   ω através  de   ω=2πf.  Calcule   f  e  consulte o espectro eletromagnético (internet) para verificar que tipo de onda corresponde a  esta frequência. (e) O que acontece se fizermos ondas com frequências próximas a f incidirem na molécula  de água? Considerando o que conhece sobre estrutura da matéria,  voce acha coerente o  resultado em nível molecular obtido com um K de mola macroscópico? Justifique.