RELATorio fisica experimental 2

CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINAS GERAIS
ENGENHARIA DE MATERIAIS
DEPARTAMENTO DE FÍSICA E MATEMÁTICA
FÍSICA EXPERIMENTAL II

Prática 4 – Movimento Harmônico Simples

Alunos: Cecília Micelli Benevides
Julia Santos Pereira
Larissa Mara Batista Duarte
Marina Tereza da Silva Coelho
Vitor Soares Sodré

Professor: Tiago dos Reis Vilela

Belo Horizonte
2015
1. Introdução
Qualquer movimento que se repete a intervalos de tempo iguais constitui um movimento periódico. O movimento periódico de uma partícula pode sempre ser expresso em função de senos e cossenos, motivo pelo qual ele é denominado também Movimento Harmônico.
Há muitos movimentos vibratórios na natureza, tais como o do relógio de pêndulo, o de uma corda de violino, o de uma massa presa a uma mola, o dos átomos nas moléculas de ar atingidas por uma onda sonora. O período T de um movimento harmônico é o tempo necessário para que a partícula móvel percorra uma vez a trajetória fechada, isto é, para completar uma oscilação ou ciclo. O inverso do período é a frequência f, a qual representa o número de oscilações completadas em um determinado intervalo de tempo.
Focalizamos atenção em uma partícula que oscile em um movimento retilíneo bem definida. Seu deslocamento x varia periodicamente tanto em módulo quanto em sentido, sua velocidade v e sua aceleração a também variam periodicamente em módulo e sentido e, devido à relação F = ma, o mesmo acontece com a força que atua sobre partícula. Um tipo de movimento oscilatório comum, e muito importante, é o movimento harmônico simples, tal qual o movimento de um bloco de massa m preso a uma mola de constante elástica K.
Temos que:

Resolvendo a equação diferencial acima, dá-nos uma equação senoidal da posição:

Então a velocidade da partícula é:

E a aceleração é:
Substituindo nas equações acima temos:
Isolando , temos:
A frequência do movimento é dada por:
Como o período é o inverso da frequência temos:
2. Objetivos
Analisar movimento