ITA 2023 — Questão 6 · Movimento Harmônico

Quando necessário, use os seguintes valores para as constantes:

Aceleração local da gravidade g = 10 m/s². Velocidade da luz no vácuo c = 3,0x 10⁸ m/s.

Constante de gravitação universal G = 6,7 x 10^-11 N.m²/kg³.

Massa da Terra M_Terra = 6,0 x 10²⁴ kg. Raio da Terra R_Terra = 6,4 x 10⁶ m.

Aproximações numéricas: $\sqrt{60}$ ≈ 7,7. (1+x)ⁿ ≈ 1 + nx quando |x| ≪1.

Um professor montou um experimento com dois pêndulos simples, com fios de mesmo comprimento. Os pêndulos se mantiveram perfeitamente síncronos, cada qual com período de 2s, em um dia cuja temperatura local era de 10ºC. Num outro dia, passados alguns minutos, notou-se que os pêndulos perdiam a sincronicidade. O professor associou tal fenômeno à variação de temperatura local, já que o termômetro do laboratório marcava 30ºC naquele dia e que o coeficiente de dilatação térmica dos fios era de $\alpha$₁ = 2 $\times$ 10^-5 ºC^-1 e $\alpha$₂ = 7 $\times$ 10^-5 ºC^-1.

Assinale a alternativa que contém a melhor estimativa do intervalo de tempo entre o início do movimento e o instante em que os pêndulos apresentaram uma defasagem de meio ciclo pela primeira vez.