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FÍSICA – 2
Adriano do Valle
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NOÇÕES DE MOVIMENTO HARMÔNICO SIMPLES (MHS) E ONDAS
Introdução
MHS é um movimento periódico de velocidade e aceleração variáveis. Movimento Periódico:
Um fenômeno é periódico quando se repete, identicamente, em intervalos de tempo iguais. O período T é o intervalo de tempo de repetição do fenômeno.
EXEMPLOS:
A. O movimento de um pêndulo: O período T é o intervalo de tempo para o pêndulo ir da posição A até a posição B e retorna à posi- A
B
ção A.
M
B. O movimento de um bloco preso a uma mola (desprezadas as forças dissipativas): O período T é o intervalo de tempo para o bloco ir da posição A até a posição B e retorna à posição A.
M
A
B
Nos fenômenos periódicos, além do período T, consideramos uma outra grandeza, a freqüência f.
Chama-se freqüência f o número de vezes que o fenômeno se repete por unidade de tempo.
f =
1
T
A unidade de freqüência no sistema internacional (ciclos por segundo) é o hertz (símbolo: Hz).
MOVIMENTO HARMÔNICO SIMPLES (MHS)
Diz-se que um ponto material efetua um movimento harmônico simples (MHS) quando, numa trajetória retilínea, oscila periodicamente em torno de uma posição de equilíbrio sob a ação de uma força cuja intensidade é proporcional à distância do ponto à posição de equilíbrio. Essa força é sempre orientada para a posição de equilíbrio e chama-se força restauradora.
O exemplo B é um MHS, onde a força elástica Fel = − kx, é a força restauradora.
Elementos do MHS
•
•
Elongação(x): é dada pela abscissa x, medida num eixo orientado a partir da posição de equilíbrio.
Amplitude(A): é a distância da posição de equilíbrio até o extremo da elongação. posição de equilíbrio elongação máxima r Fel
A
0
A
x
Observações:
• Nos extremos da oscilação (x = + A ou x = − A) há inversão de sentido do movimento, a velocidade se anula e a aceleração é máxima (Fel é máxima).
• Na