Sala de Física - Laboratório

 

Oscilador massa-mola

Oscilar é mover-se de um lado para outro. São exemplos de oscilação os movimentos de uma mola, de um pêndulo e de uma corda de violão. Cada um desses movimentos oscilatórios realizam movimentos de vaivém em torno de uma posição de equilíbrio, e são caracterizados por um período e por uma freqüência. O período é o tempo que o objeto gasta para realizar uma oscilação completa (ou seja, um movimento completo de ida e volta) e a freqüência é o número de oscilações na unidade de tempo.
Suponha que fixemos um peso a extremidade de uma mola e que o peso possa se deslocar para cima e para baixo, sem atrito. Se o peso for puxado para baixo de certa distância, e depois liberado, vibrará entre dois pontos em um movimento periódico, um movimento harmônico simples.
Observando mais atentamente a vibração da mola, de preferência a sua projeção, veremos imediatamente que a velocidade do corpo em vibração ascendente e descendente não é constante. No ponto de reversão ela é zero, para então crescer e se tornar maior no centro; depois de passar pela parte central ela diminui cada vez mais, até zero. Todo o processo se repete na direção contrária.
Como a vibração se efetua? Ao puxarmos a mola para baixo esta é distendida. Este alongamento tem por conseqüência, uma força de tensão que pela lei de Hooke é proporcional ao deslocamento. A mola tem agora uma energia de tensão. Se largarmos o corpo, a mola se encolhe. A energia de tensão é transformada em energia de movimento que capacita o corpo a executar um trabalho, isto é, movimentar-se para cima. A mola continua a distender-se. Desta forma se dá a mudança constante entre energia de tensão da mola e energia de movimento do corpo suspenso.

Como usar esta simulação:
Nesta simulação o corpo suspenso move-se ao longo de um segmento, cujo ponto médio é a origem das coordenadas. Tomando como início da contagem do tempo um instante em que o corpo passa pela origem, sua posição é representada, em função do tempo pela senóide mostrada. Qual a amplitude do movimento? Qual o seu período? Qual a freqüência?

Para saber mais: CONCEITOS - Movimento Harmônico Simples.

Origem da simulação: www.k12.com.cn

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