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ENEM - 2024-2 - Questão 116

Física - 03 - DINÂMICA

Banca

ENEM

Tipo

Múltipla Escolha

Nível

n/a

Origem

ENEM

Enunciado

Resolva a questão, teste seu gabarito e consulte uma pista por vez.

A SUSPENSAO DE UM AUTOMOVEL FUNCIONA COMO UM SISTEMA MASSA-MOLA AMORTECIDO CUJA FUNCAO E REDUZIR A AMPLITUDE DE OSCILACAO DO AUTOMOVEL. ESSE SISTEMA PODE SER CARACTERIZADO POR UMA FREQUENCIA DE OSCILACAO W_0 = \SQRT{\FRAC{K}{M}}, EM QUE K E A CONSTANTE ELASTICA DA MOLA E M E A MASSA TOTAL DO SISTEMA FORMADO POR MOLA, AMORTECEDOR, PNEU E RODA. A SUSPENSAO DO AUTOMOVEL E ORIGINALMENTE DIMENSIONADA PARA QUE A RELACAO ENTRE W_0 E UM PARAMETRO FIXO B SEJA:
\BEGIN{ITEMIZE}
\ITEM W_0 = B, QUANDO NAO HA OSCILACAO DO AUTOMOVEL E O SISTEMA VOLTA A POSICAO ORIGINAL RAPIDAMENTE.
\END{ITEMIZE}
POREM, SEU AMORTECIMENTO PODE SER DETERMINADO TAMBEM POR OUTRAS DUAS RELACOES ENTRE W_0 E B:
\BEGIN{ITEMIZE}
\ITEM W_0 > B, QUANDO O SISTEMA OSCILA ALGUMAS VEZES ATE PARAR;
\ITEM W_0 < B, QUANDO O SISTEMA NAO OSCILA, RETORNANDO A SUA POSICAO ORIGINAL LENTAMENTE.
\END{ITEMIZE}
POR QUESTOES ESTETICAS, O PROPRIETARIO DE UM AUTOMOVEL REDUZ A METADE O COMPRIMENTO ORIGINAL DAS MOLAS DE SUA SUSPENSAO E TROCA RODAS E PNEUS, DE MODO A MANTER A MESMA MASSA TOTAL DO SISTEMA. OS DEMAIS COMPONENTES
PERMANECEM INALTERADOS.
COMO ESSAS ALTERACOES MODIFICAM A OSCILACAO DO SISTEMA?
\BEGIN{ENUMERATE}[LABEL=\PROTECT\CIRCLED{\ALPH*}]
\ITEM A CONSTANTE ELASTICA DIMINUI E O SISTEMA NAO OSCILA.
\ITEM A CONSTANTE ELASTICA AUMENTA E O SISTEMA PASSA A OSCILAR.
\ITEM A CONSTANTE ELASTICA DIMINUI E O SISTEMA VOLTA A POSICAO ORIGINAL LENTAMENTE.
\ITEM A CONSTANTE ELASTICA DIMINUI E O SISTEMA VOLTA A POSICAO ORIGINAL RAPIDAMENTE.
\ITEM A CONSTANTE ELASTICA AUMENTA E O SISTEMA VOLTA A POSICAO ORIGINAL LENTAMENTE.
\END{ENUMERATE}

A SUSPENSAO DE UM AUTOMOVEL FUNCIONA COMO UM SISTEMA MASSA-MOLA AMORTECIDO CUJA FUNCAO E REDUZIR A AMPLITUDE DE OSCILACAO DO AUTOMOVEL. ESSE SISTEMA PODE SER CARACTERIZADO POR UMA FREQUENCIA DE OSCILACAO W_0 = \SQRT{\FRAC{K}{M}}, EM QUE K E A CONSTANTE ELASTICA DA MOLA E M E A MASSA TOTAL DO SISTEMA FORMADO POR MOLA, AMORTECEDOR, PNEU E RODA. A SUSPENSAO DO AUTOMOVEL E ORIGINALMENTE DIMENSIONADA PARA QUE A RELACAO ENTRE W_0 E UM PARAMETRO FIXO B SEJA: \BEGIN{ITEMIZE} \ITEM W_0 = B, QUANDO NAO HA OSCILACAO DO AUTOMOVEL E O SISTEMA VOLTA A POSICAO ORIGINAL RAPIDAMENTE. \END{ITEMIZE} POREM, SEU AMORTECIMENTO PODE SER DETERMINADO TAMBEM POR OUTRAS DUAS RELACOES ENTRE W_0 E B: \BEGIN{ITEMIZE} \ITEM W_0 > B, QUANDO O SISTEMA OSCILA ALGUMAS VEZES ATE PARAR; \ITEM W_0 < B, QUANDO O SISTEMA NAO OSCILA, RETORNANDO A SUA POSICAO ORIGINAL LENTAMENTE. \END{ITEMIZE} POR QUESTOES ESTETICAS, O PROPRIETARIO DE UM AUTOMOVEL REDUZ A METADE O COMPRIMENTO ORIGINAL DAS MOLAS DE SUA SUSPENSAO E TROCA RODAS E PNEUS, DE MODO A MANTER A MESMA MASSA TOTAL DO SISTEMA. OS DEMAIS COMPONENTES PERMANECEM INALTERADOS. COMO ESSAS ALTERACOES MODIFICAM A OSCILACAO DO SISTEMA? \BEGIN{ENUMERATE}[LABEL=\PROTECT\CIRCLED{\ALPH*}] \ITEM A CONSTANTE ELASTICA DIMINUI E O SISTEMA NAO OSCILA. \ITEM A CONSTANTE ELASTICA AUMENTA E O SISTEMA PASSA A OSCILAR. \ITEM A CONSTANTE ELASTICA DIMINUI E O SISTEMA VOLTA A POSICAO ORIGINAL LENTAMENTE. \ITEM A CONSTANTE ELASTICA DIMINUI E O SISTEMA VOLTA A POSICAO ORIGINAL RAPIDAMENTE. \ITEM A CONSTANTE ELASTICA AUMENTA E O SISTEMA VOLTA A POSICAO ORIGINAL LENTAMENTE. \END{ENUMERATE}

Dicas

Uma pista de cada vez

1/8v

Use as dicas depois de tentar resolver por conta propria. Elas foram pensadas para destravar seu raciocinio sem entregar tudo de uma vez.

Para resolver esta questão sobre a suspensão do automóvel e as alterações feitas nas molas, siga estes passos: Passo 1: Leia atentamente o texto para entender como funciona o sistema de suspensão do automóvel. Identifique os componentes principais (mola, massa, amortecedor, pneu e roda) e a fórmula da frequência de oscilação (w0 = sqrt(k/m)), onde k é a constante elástica e m é a massa total.