ENEM 2024 PPL · questão 104 · caderno azul
A suspensão de um automóvel funciona como um sistema massa-mola amortecido cuja função é reduzir a amplitude de oscilação do automóvel. Esse sistema pode ser caracterizado por uma frequência de oscilação w₀ = √(k/m), em que k é a constante elástica da mola e m é a massa total do sistema formado por mola, amortecedor, pneu e roda. A suspensão do automóvel é originalmente dimensionada para que a relação entre w₀ e um parâmetro fixo b seja:
w₀ = b, quando não há oscilação do automóvel e o sistema volta à posição original rapidamente.
Porém, seu amortecimento pode ser determinado também por outras duas relações entre w₀ e b:
w₀ > b, quando o sistema oscila algumas vezes até parar;
w₀ < b, quando o sistema não oscila, retornando à sua posição original lentamente.
Por questões estéticas, o proprietário de um automóvel reduz à metade o comprimento original das molas de sua suspensão e troca rodas e pneus, de modo a manter a mesma massa total do sistema. Os demais componentes permanecem inalterados.
Como essas alterações modificam a oscilação do sistema?
A a E ou 1 a 5 marcam, Enter verifica
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Gabarito: B
A constante elástica aumenta e o sistema passa a oscilar.Por que é B
A constante elástica de uma mola é inversamente proporcional ao seu comprimento (k = C/L). Ao reduzir o comprimento original das molas à metade, a constante elástica k passa a ser o dobro do valor original (k' = 2k). A massa total do sistema permanece inalterada. A frequência de oscilação é dada por w₀ = √(k/m). Como k aumentou, a nova frequência w₀' será maior que a original. O sistema era originalmente dimensionado para w₀ = b. Com o aumento de k, temos w₀' > b. De acordo com o enunciado, quando w₀ > b, o sistema oscila algumas vezes até parar. Portanto, a constante elástica aumenta e o sistema passa a oscilar.Assunto
Dinâmica e leis de Newton
Treinar este assuntoTema: Oscilações e Molas
Competência de área 1 · habilidade H1: Reconhecer características ou propriedades de fenômenos ondulatórios ou oscilatórios, relacionando-os a seus usos em diferentes contextos.