2º Ano - EM Física 2 Prof. Diones Charles Sumário  Movimentos periódicos  Movimento Harmônico Simples (MHS)  Velocidade e Aceleração MHS  Energia MHS  Movimento Circular Movimento A idéia de movimento é bastante relativa, pois depende de um referencial. Movimento Quando o movimento varia apenas nas proximidades de um ponto (referencial), dizemos que temos uma oscilação.  Oscilar é mover-se de um lado para o outro, movimentar-se alternadamente em sentidos opostos.  Periódico é movimenta-se em intervalos de tempos iguais, de forma idêntica. Movimento Harmônico Simples – (MHS) Movimento Harmônico Simples (MHS) É um movimento periódico linear em torno de uma posição de equilíbrio. -A 0 A Oscilar significa mover-se de um lado para outro, movimentar-se alternadamente em sentidos opostos, mover-se, tornando a passar (ao menos aproximadamente) pelas mesmas posições. Periódico significa que se repete com intervalos regulares. • A e -A: amplitude do MHS • 0 é a posição de equilíbrio. Sistemas Massa-Mola •Período(T): tempo para um ciclo completo, medido em s (SI), min, h, etc. •Frequência(f): número de ciclos por unidade de tempo. No SI é medida em Hertz (Hz). n o ciclos f  t F  ma F   kx 1 f  T 1 T f kx a m Sistema Massa-Mola  O período do MHS depende da massa m do ponto material em movimento e da constante elástica k, mas não depende da amplitude da oscilação. m T  2 k  m é a massa dada em kg e k é a constante elástica da mola dada em N/m. Energia no MHS  A energia mecânica pode ser dividida em duas partes: a energia cinética (EC) e a energia potencial (EP). 2 mv Ec  2 kx Ep  2 2  A soma das duas energias é a energia mecânica (Emec). Emec  Ec  Ep Obs.: A unidade de medida de energia cinética e potencial é Joule (J). Energia no MHS  A amplitude (a ou A) do MHS depende da energia mecânica total cedida ao sistema. 2 kA E mec  2 Cinemática do Movimento Harmônico Simples (MHS) Deslocamento em função do tempo X(t) x(t )  A. cos(.t   ) Fase inicial Amplitude Frequência agular Instante 1 f  T   2. . f 2  T  K m m T  2 K Cinemática do MHS Velocidade em função do tempo v(t) v(t )  . A.sen(.t   ) Amplitude Frequência agular v máx  .A Fase inicial Instante Movimento Harmônico Cinemática do Simples MHS (MHS) MassaMola a( t )   .A.cos( .t   ) 2 Amplitude Frequência angular a máx  ².A Fase inicial Instante Imagem: Autor desconhecido / Creative Commons Attribution-Share Alike 1.0 Generic Imagem: Gonfer / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported Resumo – Cinemática do MHS x(t )  A. cos(.t   ) v(t )  . A.sen(.t   ) a(t )   . A. cos(.t   ) 2 Frequência f  1 T   2. . f  2 T Período  K m T  2 m K q L Elementos do pêndulo simples: L  comprimento m m  massa pendular q  amplitude Período de oscilação para pequenas amplitudes : q q ≤ 10° L T = 2.. m L g Leis do pêndulo simples 1 O período de oscilação não depende da amplitude (para pequenas amplitudes) Período de oscilação para pequenas amplitudes : q ≤ 10° T = 2.. L g Note que q não aparece na equação ! Leis do pêndulo simples Período de oscilação para pequenas amplitudes : 2 O período de oscilação não depende da massa pendular. T = 2.. L g Note que m não aparece na equação ! Leis do pêndulo simples 3 O período de oscilação é diretamente proporcional à raiz quadrada do comprimento. Período de oscilação para pequenas amplitudes : q ≤ 10° T = 2.. L g Leis do pêndulo simples 4 O período de oscilação é inversamente proporcional à raiz quadrada aceleração da gravidade. Período de oscilação para pequenas amplitudes : q ≤ 10° T = 2.. L g Leis do pêndulo simples 5 O plano de oscilação de um pêndulo simples permanece constante. Período de oscilação para pequenas amplitudes : q ≤ 10° T = 2.. L g Leis do pêndulo simples 5 O plano de oscilação de um pêndulo simples permanece constante. O plano de oscilação do pêndulo abaixo permanece constante, mesmo que o suporte sofra rotação. Determinação da aceleração da gravidade Exemplo Determinaremos a aceleração da gravidade onde um pêndulo de 1 metro oscila com um período de 2 segundos. T = 2.. 2 = 2.. L g 1 g g = 2 g = 3,142 g = 9,86 m/s2