Notas de Aulasde:Estudo do Movimento Harmônico para a disciplina Teoria das Ondas

CST EM RADIOLOGIA – TEORIA DAS ONDAS – OSCILAÇÕES

Notas de Aulas
Estudo do Movimento Harmônico para a disciplina Teoria das Ondas
Tema das Aulas 11 a 15 da disciplina Teoria das Ondas

11.1. Introdução
Quando um corpo oscila periodicamente em torno de uma posição de equilíbrio, descrevendo uma trajetória retilínea, pode-se dizer que este corpo efetua um movimento harmônico simples linear e este ocorre em razão da ação de uma força restauradora.
O oscilador harmônico simples tem uma grande importância em Física porque ele serve de base para a descrição de um grande número de fenômenos periódicos, tais como o comportamento de átomos e moléculas e a propagação de ondas mecânicas e eletromagnéticas. Em mecânica clássica , um oscilador harmônico é um sistema que , quando deslocada da sua posição de equilíbrio , experimenta uma força de restauração ,
F, proporcional ao deslocamento e/ou deformação (unidimensional) da mola x, sendo a constante de proporcionalidade, certo k (N/m) a constante elástica da mola.
Essa força pode ser descrita então como :

onde k é uma constante positiva. Se F é a força que atua apenas sobre o sistema levando a desenvolver um movimento periódico, ou seja uma movimento que se repete a cada intervalo determinado de tempo,podemos denominar esse sitema físico pelo título
Oscilador Harmonico Simples (OHS). Vale ressaltar que o termo Harmonico está associado ao fato de que tais movimentos podem ser representados por associaçoes de funçoes trgigonometricas. Assim, podemos nos referir as OHS, como oscilações sinusoidais em torno de um ponto de equilíbrio, que evoluem dentro de um espaço unidimensional, com uma amplitude constante e uma frequência constante (o que não depende da amplitude ).
11.2. O “Sistema Massa-Mola”
No estudo feito do MHS utilizaremos como referência um sistema massa-mola, que pode ser visualizado na figura a seguir. Nesse sistema desprezaremos as forças dissipativas (atrito e resistência do ar). O