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Por Prof. Alberto Ricardo Präss
Adaptado de “Física” de Carlos Alberto Gianotti e Maria Emília Baltar

OSCILAÇÕES: Movimento Harmônico Simples - M. H. S.
Todo movimento que se repete em intervelos de tempo iguais é
chamado de periódico. Mais precisamente, poderíamos dizer que, no
movimento periódico, o móvel ao ocupar, sucessivamente, a mesma
posição na trajetória, apresentar sempre amesma velocidade e
aceleração e que o intervalo de tempo para que ele se encontre duas
vezes nessa posição, é sempre o mesmo. Deste tipo são:
a) movimento circular uniforme,
b) o movimento da Terra em torno do Sol,
c) o movimento de um pêndulo,
d) o movimento de uma lâmina vibrante,
e) o movimento uma massa presa à extremidade de uma mola, etc.
Como as equações do movimento periódico sãoexpressas a partir
das funções seno e co-seno, ele também é chamado movimento
harmônico.

Movimento Oscilatório Harmônico
Um movimento é dito oscilatório ou vibratório quando o móvel se
desloca periodicamente sobre uma mesma trajetória, indo e vindo para
um lado e para outro em relação a uma posição média de equilíbrio.
Essa posição é o ponto sobre a trajetória, para o qual a resultante dasforças que agem sobre o móvel, quando aí passa, é nula.
Desse tipo são o movimento de um pêndulo, o movimento de uma
lâmina vibrante e o movimento de um corpo preso a extremidade de
uma mola.
Vejamos, para fixar a idéia, o movimento realizado por uma régua
plástica presa à extremidade de uma mesa e posta a oscilar por ação
de uma força externa.

Figura 1
Na figura temos o ponto 0 comosendo a posição de equilíbrio. Na
medida em que tiramos a régua dessa posição e a aproximamos do
ponto A uma força na régua, de caráter elástico tendendo a conduzí-la
de volta à posição de equilíbrio; quanto mais nos aproximamos de A, é
claro que afastando-nos do 0, essa força - a que chamamos força
restauradora - cresce. Se largarmos a régua em A, por ação da força
restauradora, ela começa aretornar ao ponto 0. Na medida em que esse
retorno ocorre, a velocidade da régua cresce e ao chegar no equilíbrio,
em função da inércia, ela não pára, movimentando-se, então, em
direção a B. Entretanto, no momento em que passar de 0 novamente
surge a força restauradora que fará a sua velocidade decrescer até se
anular no ponto B, onde a força será máxima. A partir desse ponto a
régua retorna a0 com velocidade crescente. Aí chegando novamente
não pára, pela inércia. E assim a régua continuará oscilando até cessar
o movimento em função do atrito.
Aliás, os movimentos oscilatórios que conhecemos não
apresentam a característica da periodicidade devido ao atrito. As
oscilações que nos são comuns são os que chamamos movimentos
oscilatórios amortecidos. Portanto, para que possamosestudar esse
movimento iremos sempre desprezar qualquer forma de atrito.
Período e Freqüência
Período (T), de um movimento periódico, é o tempo decorrido
entre duas passagens consecutivas do móvel por um mesmo ponto da
trajetória (apresentando as mesmas características cinemáticas).
Como se trata de um intervalo de tempo, a unidade de período é o
segundo.

Freqüência (f), de um movimentoperiódico, é o inverso do
período. Numericamente, a freqüência representa o número de vezes
que o móvel passa por um mesmo ponto da trajetória, com as mesmas
características cinemáticas, na unidade de tempo.
A unidade de freqüência é o inverso da unidade de tempo ou seja
1/segundo. Esta unidade é também chamada "Hertz" (Hz). .
1 s-1 = 1 Hz
Análise Qualitativa de uma Oscilação
Façamos, agora,um estudo qualitativo de uma oscilação completa
realizada por um móvel, analisando velocidade, aceleração e força
atuante, em distintos pontos da trajetória. Para tanto consideremos (fig.
2) um corpo, apoiado em um plano horizontal, preso à extremidade de
uma mola; desprezemos qualquer forma de atrito.
Precisamos, entretanto, primeiramente caracterizar dois novos
termos que utilizaremos...
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