(Originais Teachy 2023) - Questão Médio de Física

Imagine um pêndulo de comprimento L que oscila no plano vertical, com movimento harmônico simples (MHS) e um ponto P percorrendo um círculo com raio R no plano horizontal, onde o ponto P se move com movimento circular uniforme (MCU). Suponha que o pêndulo e o ponto P têm movimentos sincronizados, ou seja, o pêndulo atinge sua amplitude máxima quando P está no ponto mais alto do círculo. a) Utilizando essa situação, demonstre como os movimentos MHS e MCU estão relacionados através das funções senoidais e mostre que os períodos dos movimentos são iguais. b) Estime a elongação do pêndulo (a distância entre sua posição de equilíbrio e a posição de amplitude máxima) quando o ponto P atinge a metade do caminho em sua trajetória circular. c) Calcule a velocidade angular (ω) do ponto P em função do período e a velocidade tangencial (v) do ponto P em termos de ω e R.