Movimento Harmonico Simples

A projeção do movimento de um corpo em MCU ao longo de um dos diâmetros de sua trajetória executa um movimento retilíneo de vai-e-vem com período constante, denominado MHS.

A elongação máxima representa a amplitude do MHS. O valor da Elongação y pode ser obtido pela expressão:

Y=Acos

A projeção do vetor velocidade tangencial v em um ponto Q qualquer do circulo trigonométrico, sobre o eixo vertical, determina o vetor velocidade linear vy em MHS.

Como:

Vy=dy/dt

Vy= -Asen(t+)

Vy= -Asen

A aceleração de P no MHS será dada por:

Ay=-2Acos

Substituindo-se na equação da elongação tem-se:

Ay= -²y

1.2 Objetivos

Os objetivos do experimento podem ser resumidos pelos seguintes tópicos:

• Determinar a partir da projeção de MCU as expressões das grandezas y (elongação), vy (projeção da velocidade tangencial no eixo vertical) e ay (projeção da aceleração centrípeta no eixo vertical) de um MHS;

• Utilizar as expressões das grandeza y, vy e ay para determinar os seus respectivos valores numéricos, para determinados valores de ;

• Traçar os gráficos de y versus , vy versus  e ay versus ;

1.3 Materiais e Métodos

Os materias utilizados para a realização do experimento foram:

 Um aparelho rotacional, sem balanço R4;

 Uma seta projetável móvel verde;

 Uma seta projetável móvel vermelha;

 Um retroprojetor;

 Um cronometro;

 Pedaços de fita adesiva de 3cm cada;

 Um anteparo de projeção

Para conduzir o experimento seguimos os seguintes procedimentos:

1) Montou-se o conjunto, colocando o aparelho rotacional de perfil em relação ao anteparo;

2) Colocou-se a seta verde tangencialmente a superfície do disco. Essa seta representou o vetor velocidade tangencial do MHU;

3) Colocou-se a seta vermelha radialmente e apontando para o centro de rotação. Esta seta representa o vetor aceleração angular do MCU;

4) Ligou-se o projetor de modo a obter uma projeção nítida do corpo de prova sobre o anteparo;

5) Ligou-se o aparelho e ajustou-se a frequência do disco de modo a possibilitar a contagem das voltas;

6) A partir do ponto de partida deu-se start no cronometro e contou-se 9 voltas;

7) Marcou-se o tempo necessário para o móvel dar essas 09 voltas completas;