UNIFESP 2023: Em um dia de mar agitado, um banhista flutua na água e é atingido por uma onda senoidal de amplitude constante

UNIFESP 2023: Em um dia de mar agitado, um banhista flutua na água e é atingido por uma onda senoidal de amplitude constante

UNIFESP 2023: Em um dia de mar agitado, um banhista flutua na água e é atingido por uma onda senoidal de amplitude constante. Essa onda propaga-se para a direita com velocidade constante, fazendo com que o banhista oscile em movimento harmônico simples na direção vertical.

As figuras 1 e 2 mostram o banhista e a configuração da água do mar nos instantes t = 0 e t = 3 s, respectivamente, antes de o banhista efetuar uma oscilação completa.

a) Calcule a velocidade de propagação da onda, em m/s, e a frequência de oscilação do banhista, em Hz.

b) Calcule o módulo da velocidade escalar média, em m/s, do banhista entre t = 0 e t = 3 s. Adotando π = 3, calcule o módulo da máxima velocidade instantânea, em m/s, do banhista, em seu movimento oscilatório.

RESOLUÇÃO (Cursos Objetivo):

a) Pelo desenho da figura 2, temos:

Das figuras 1 e 2, temos que a onda executou

assim

• Cálculo do módulo da velocidade de propagação da onda:

• Cálculo da frequência do banhista:

b) Entre os instantes t = 0 e t = 3s (Δt = 3s) o banhista percorreu um deslocamento vertical de 1m, assim:

Δs = 1 m

• Cálculo do módulo da velocidade escalar média do banhista

• Das figuras 1 e 2, temos que a amplitude da onda é igual a 1m ⇒ A = 1 m

• Cálculo da máxima velocidade instantânea do banhista.

GABARITO:

PRÓXIMA QUESTÃO:

- UNIFESP 2023: O circuito da figura é composto por um gerador, um amperímetro e uma chave interruptora C, inicialmente aberta, todos ideais. Também compõem o circuito quatro lâmpadas: uma lâmpada L1, de resistência elétrica R1, e três lâmpadas idênticas L2, de resistência elétrica R2 cada uma.

QUESTÃO DISPONÍVEL EM:

- Prova UNIFESP 2023 com Gabarito e Resolução