Relatório- Ressonador e Ressonância

Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da Bahia
CAMPUS SALVADOR

LAÍS AGUIAR DE SOUZA SANTOS
MONIQUE EVA DE JESUS TRINDADE

RESSONADOR DE HELMHOLTZ E RESSONÂNCIA

SALVADOR
2011
1. OBJETIVO

Determinar a frequência, o tempo de decaimento e o fator de qualidade do ressonador de Helmholtz através do estudo do movimento oscilatório harmônico amortecido e do estudo da curva de ressonância.

2. INTRODUÇÃO TEÓRICA

RESSONADOR DE HELMHOLTZ

O ressonador de Helmholtz é um sistema composto por um volume de ar contido em um gargalo que foi criado para demonstrar as altas variedades de tons provocadas pela oscilação do ar no gargalo. Um microfone colocado dentro de um gargalo transduz a pressão em seu interior em função do tempo, e seu sinal é gravado em arquivo de áudio e analisado através de um programa editor de som. É possível descrever o estado do sistema pela posição e velocidade do ar no gargalo, que oscila, a princípio, como um oscilador harmônico amortecido expresso na seguinte equação:
)
Onde representa o tempo de decaimento. O fator de qualidade é definido como: e para valores de Q >> 1 a frequência da oscilação amortecida é praticamente igual à frequência natural (ω0). A amplitude em um movimento harmônico amortecido é dada por e decai exponencialmente como mostra a figura abaixo:

No ressonador a energia mecânica não é constante e diminui com o tempo, decaindo exponencialmente como a amplitude de acordo com a equação:

Num ressonador de Helmholtz, o movimento se dá nos regimes transiente, enquanto as condições iniciais ainda são importantes, permanente, que depende da força externa aplicada, e de decaimento espontâneo, quando a força externa é interrompida e espera-se que o movimento do ressonador torne-se uma oscilação amortecida.

RESSONÂNCIA

Ressonância é a tendência de um sistema a oscilar em amplitude máxima em certas frequências. Nessas frequências,