Capitulo 5 Movimento Vibrat Rio E Ondulat Rio

Capítulo 5 – Movimento Vibratório e Ondulatório
Dos movimentos encontrados na natureza, um dos mais importantes é o movimento oscilatório (ou vibratório). Uma partícula tem oscilação quando se move periodicamente em torno de uma posição de equilíbrio. O movimento de um pêndulo é oscilatório. Um peso amarrado na extremidade de uma mola esticada, oscila ao ser abandonado. Os átomos num sólido estão em vibração. Os electrões, numa antena transmissora ou receptora, executam rápidas oscilações. A compreensão do movimento vibratório é fundamental para a compreensão de fenómenos ondulatórios.

5.1 Oscilador harmónico a uma dimensão
De todos os movimentos oscilatórios, o mais importante é o movimento harmónico simples
(MHS), porque, além de ser o movimento mais simples para se descrever matematicamente, constitui uma descrição bastante precisa de muitas oscilações encontradas na natureza.

5.2 Cinemática do Movimento Harmónico Simples
5.2.1 Amplitude, Fase inicial, Período e Frequência Angular
Por definição, dizemos que uma partícula executa um movimento harmónico simples ao longo do eixo X (por exemplo) quando o seu deslocamento (elongação) x em relação à origem do sistema de coordenadas, é dado, como função do tempo, pela relação; x(t ) = A sin(ω t + ϕ 0 ) (m)

(5.1)

A grandeza ω t + ϕ0 é denominada fase, com ϕ0 a fase inicial - o valor da fase para t = 0 s.
O movimento harmónico simples é aqui expresso em termos da função sin, mas poderíamos ter utilizado a função cos (ambas são funções sinusoidais), sendo que a única diferença é uma diferença de π/2 na fase inicial. Como a função sin (e cos) varia entre -l a +1, o deslocamento da partícula varia entre x = -A (m) e x = +A (m). A elongação máxima, A, em relação à origem, é a amplitude do movimento harmónico simples. A função sin repete-se cada vez que o ângulo varia de 2π. Logo, o deslocamento da partícula repete-se após um intervalo de tempo de 2π/ω. Portanto o movimento harmónico simples é periódico, de período T =