Sustentabilidade

Movimento harmônico simples

θ θ B + A – A

x
O
Figura 3. Esquema do pêndulo simples. O movimento do corpo do ponto – A ao ponto + A se processa em uma trajetória que é um arco de circunferência. Mas para ângulos de oscilação θ, tais que θ < 5°, pode-se considerar a trajetória aproximadamente retilínea. A força resultante , entre o peso e a tração , é a força responsável pelo movimento oscilatório.
Para o estudo das oscilações em escala macroscópica, faz-se uso basicamente de dois sistemas oscilantes: o pêndulo simples e o oscilador massa-mola. No primeiro caso (figura 3), considera-se um corpo preso por um fio a um suporte. O corpo é posto a oscilar, deslocando-o de sua posição de equilíbrio, de tal maneira que o seu ângulo de oscilação (θ) possui um valor inferior a 5°. Nessas condições, pode-se considerar que o movimento do corpo é aproximadamente retilíneo, ou seja, o arco de circunferência destacado na figura pode ser considerado coincidente com o segmento de reta com extremos nos pontos – A e A (que representam a amplitude do movimento), e a posição de equilíbrio está representada pelo ponto O. Dessa forma, é possível estender as equações do movimento harmônico simples ao movimento do pêndulo simples. A oscilação nesse tipo de movimento é ocasionada pela ação combinada da força gravitacional com a força de tração no fio.
No segundo caso, considera-se um corpo de massa m, em uma superfície horizontal lisa, preso por uma mola ideal de constante elástica k, a um suporte. Esse é o caso que será abordado no presente relatório; portanto merece um estudo mais