Contente
- O que é movimento harmônico simples?
- Qual é a amplitude de oscilação?
- Fórmula da Frequência de Oscilação
- Tipo de Frequência de Oscilação
Oscilação é um tipo de movimento periódico. Diz-se que um movimento é periódico se se repete após intervalos regulares de tempo, como o movimento de uma agulha de máquina de costura, o movimento das pontas de um diapasão e um corpo suspenso por uma mola. Se uma partícula se move para frente e para trás ao longo do mesmo caminho, diz-se que seu movimento é oscilatório ou vibratório, e o frequência desse movimento é uma de suas características físicas mais importantes.
O deslocamento de uma partícula executando um movimento periódico pode ser expresso em termos de funções seno e cosseno. Como essas funções são chamadas de funções harmônicas, o movimento periódico também é conhecido como movimento harmônico.
O que é movimento harmônico simples?
Entre todos os tipos de oscilações, o movimento harmônico simples (SHM) é o tipo mais importante. No SHM, uma força de magnitude e direção variadas atua na partícula. É importante observar que o SHM tem aplicações importantes não apenas na mecânica, mas também na óptica, no som e na física atômica.
Diz-se que um corpo executa um movimento harmônico simples linear se
A equação F = –Kx é usado para definir um movimento harmônico simples linear (SHM), em que F é a magnitude da força restauradora; x é o pequeno deslocamento da posição média; e K é a força constante. O sinal negativo indica que a direção da força é oposta à direção do deslocamento.
Alguns exemplos de movimento harmônico simples são o movimento de um pêndulo simples para pequenas oscilações e um ímã vibratório em uma indução magnética uniforme.
Qual é a amplitude de oscilação?
Considere uma partícula executando uma oscilação ao longo do caminho QOR, com O como a posição média e Q e R como suas posições extremas em ambos os lados de O. Suponha que, em um dado instante da oscilação, a partícula esteja em P. A distância percorrida por a partícula de sua posição média é chamada de deslocamento (x) ou seja, OP = x.
O deslocamento é sempre medido a partir da posição média, qualquer que seja o ponto de partida. Por exemplo, mesmo se a partícula viajar de R para P, o deslocamento ainda permanece x.
o amplitude (UMA) da oscilação é definido como o deslocamento máximo (xmax) da partícula em ambos os lados de sua posição média, ou seja, UMA = OQ = OU. UMA é sempre considerado positivo e, portanto, a fórmula da amplitude da oscilação é apenas a magnitude do deslocamento da posição média. A distância QR = 2_A_ é chamada de comprimento ou extensão do caminho da oscilação ou caminho total da partícula oscilante.
Fórmula da Frequência de Oscilação
O período (T) da oscilação é definido como o tempo gasto pela partícula para concluir uma oscilação. Depois do tempo T, a partícula passa pela mesma posição na mesma direção.
A frequência da definição de oscilação é simplesmente o número de oscilações realizadas pela partícula em um segundo.
No T segundos, a partícula completa uma oscilação.
Portanto, o número de oscilações em um segundo, ou seja, sua frequência f, é:
f = frac {1} {T}A frequência de oscilação é medida em ciclos por segundo ou Hertz.
Tipo de Frequência de Oscilação
O ouvido humano é sensível a frequências entre 20 Hz e 20.000 Hz, e as frequências nesse intervalo são chamadas de frequências sonoras ou audíveis. As frequências acima da faixa da audição humana são chamadas frequências ultrassônicas, enquanto as frequências que estão abaixo da faixa audível são chamadas frequências infra-sônicas. Outro termo muito familiar nesse caso é "supersônico". Se um corpo viaja mais rápido que a velocidade do som, diz-se que ele se desloca em velocidades supersônicas.
As frequências das ondas de rádio (uma onda eletromagnética oscilante) são expressas em quilohertz ou megahertz, enquanto a luz visível tem frequências na faixa de centenas de terrahertz.