Função horária da elongação no MHS

O movimento harmônico simples é um movimento oscilatório comum e de grande relevância na Física. Trata-se de um movimento periódico em que ocorrem deslocamentos simétricos em torno de um ponto.

Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;)

A fim de obter a função horária da elongação, sem utilizar recursos de cálculo superior, é possível utilizar um artifício que consiste em analisar a projeção de um movimento circular uniforme sobre um dos seus diâmetros. O movimento dessa projeção é um MHS.

Função horária da elongação no MHS

Vamos considerar o móvel da figura acima descrevendo um MCU de período T, na circunferência de centro O e raio A. No instante inicial, t0, o móvel ocupa a posição P0 e sua posição angular inicial é θ0. Em um instante posterior, t, o móvel passa a ocupar a posição P, associada à posição angular θ.

Com base no estudo do MCU podemos dizer que: 

Enquanto o móvel percorre a circunferência, sua projeção ortogonal Q, sobre o diâmetro orientado Ox, descreve um MHS de período T e amplitude A. No triângulo OPQ, destacado na figura acima, temos:

Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;)

Como R = A e , então:


Função horária da elongação no MHS

Nela, θ0 é denominado fase inicial do MHS e é medido em radianos. A grandeza ω é chamada de frequência angular do MHS e é expressa em radianos por segundo (rad/s). Observe que a frequência angular corresponde à velocidade angular do MCU e tem com o período a mesma relação já estudada no MCU:

Projeção de um movimento harmônico simples circular uniforme
Projeção de um movimento harmônico simples circular uniforme
Escrito por: Domiciano Correa Marques da Silva Escritor oficial Mundo Educação.

Videoaulas

Artigos Relacionados

Cálculo do trabalho através da energia cinética
Este artigo mostra como realizar de forma simples o cálculo do trabalho a partir da variação da energia cinética.
Fenômenos Opticos
Clique aqui e conheça as características dos fenômenos ópticos!
Funções horárias do movimento de queda livre
Veja aqui quais são as funções horárias que descrevem o movimento de queda livre de um corpo.
Gravitação universal
Clique para saber tudo sobre a gravitação universal. Confira sua fórmula, relação com as leis de Kepler, história, além de exercícios resolvidos sobre o assunto.
Impulso e Quantidade de Movimento
Impulso e Quantidade de Movimento.
O que é energia?
Você sabe o que é energia? Clique aqui, entenda o que é, conheça seus tipos e suas fontes.
Orientação espacial
Uma grandeza física necessita de orientação espacial, direção e sentido, para ficar corretamente caracterizada.
Pêndulo Balístico
Você sabe o que é pêndulo balístico? Clique aqui e descubra!