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(FUVEST 2020) Um pêndulo simples é composto por uma haste metálica leve, presa a um eixo bem lubrificado, e por uma esfera pequena de massa muito maior que a da haste, presa à sua extremidade oposta. O período P, para pequenas oscilações de um pêndulo é proporcional à raiz quadrada da razão entre o comprimento da haste metálica e a aceleração da gravidade local. Considere este pêndulo nas três situações:

1. Em um laboratório localizado ao nível do mar, na Antártida, a uma temperatura de 0 °C.

2. No mesmo laboratório, mas agora a uma temperatura de 250 K.

3. Em um laboratório no qual a temperatura é de 32 °F, em uma base lunar, cuja aceleração da gravidade é igual a um sexto daquela da Terra.

Indique a alternativa correta a respeito da comparação entre os períodos de oscilação P1, P2 e P3 do pêndulo nas situações 1, 2 e 3, respectivamente.

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Resposta:

A alternativa correta é letra C)

O período é dado por

T = 2pisqrt{frac{L}{g}}

 

Tomando a situação 1 como base vamos fazer as comparações.

 

Na situação 2 a temperatura diminui, então o comprimento da haste diminui, logo o período diminui,

P2 < P1.

 

Na situação 3 a temperatura é a mesma da situação 1, pois 32 ºF = 0 º C. Mas como a gravidade diminui, então P3 > P1

 

Logo temos P2 < P1 < P3.

Alternativa C

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