Oscilacoes amortecidas

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Oscilacoes amortecidas

  1. 1. UNIVERSIDADE EDUARDO MONDLANE RELATORIO AULA LABORATORIAL VIRTUAL N°2 CADEIRA: OPTICA E ONDAS GRUPO: 12 DISCENTE: DOCENTE: Ramos, Herman Angelo Miguel Prof. Dr. Carlos Abilio Alejandro Alfonso
  2. 2. Tema:  Estudo das oscilações amortecidas de forma a complementar
  3. 3. 1. INTRODUÇÃO  Na prática toda oscilação de um ponto material que não seja mantida sua energia Exterior se amortiza, quer dizer, sua amplitude diminui a medida que o tempo passa.  A diminuição da amplitude provocada por uma forca dessipativa denomina-se amortecimento e o movimento correspondente denomina-se Oscilação Amortecida  Esse amortecimento se deve as forças de atrito no Movimento Oscilatório.  Em qualquer movimento real há a dissipação de energia em virtude das forças de atrito. oscilante. Quando a energia mecânica diminui com o tempo o movimento é dito amortecido. A representação mais simples de uma força de amortecimento é admiti-la como sendo proporcional à velocidade.
  4. 4. EQUAÇÃO DIFERENCIAL DO MOVIMENTO
  5. 5. ENERGIA MECÂNICA  A energia que perde a partícula que experimenta uma oscilação amortecida é absorvida pelo meio que a rodeia.  A energia decresce exponencialmente com o tempo, porém com uma pequena ondulação devida ao segundo termo entre parênteses, tal como vemos na figura
  6. 6. FIGURA DA ENERGIA MECÂNICA
  7. 7. TIPOS DE OSCILAÇÕES AMORTECIDAS  Existem de acordo com o valor da resistência do meio, a constante elástica e a massa três tipos de oscilações amortecidas: 1. Criticamente amortecida: o sistema não oscila e ao ser libertado, retorna para sua posição de equilíbrio sem oscilar. Condição:
  8. 8. TIPOS DE OSCILAÇÕES AMORTECIDAS 2. Sobre amortecido o sistema não oscila porem retorna para sua posição de equilíbrio mais lentamente do que no amortecimento critíco. Condição:
  9. 9. TIPOS DE OSCILAÇÕES AMORTECIDAS 3. Infra amortecida: o sistema oscila com uma amplitude que diminui continuamente. Condição:
  10. 10. CARACTERÍSTICAS ESSENCIAIS DAS OSCILAÇÕES AMORTECIDAS  A amplitude da oscilação diminui com o tempo.  A energia do oscilador também diminui, devido ao trabalho da força Fr de atrito viscoso oposta a velocidade.  No espaço de fases (v-x) o móvel descreve uma espiral que converge para a origem.
  11. 11. 3. ESQUEMA DE MONTAGEM DA EXPERIÊNCIA  3.1 Introduciendo la posición inicial , la velocidad inicial del móvil, y la constante de amortiguamiento; y después pulsando el botón titulado Empieza:  Se observa la posición del móvil en función del tiempo en la parte izquierda de la ventana, gráfico x- t. El valor de la posición x del móvil se muestra en la esquina superior izquierda.  La trayectoria del móvil en el espacio de las fases, gráfico v-x, en la parte superior derecha.  La energía total del móvil en función del tiempo, gráfica E-t, en la parte inferior derecha.  3.2 Tareas:  1.Introduciendo diferentes valores del coeficiente de amortiguamiento, la posición inicial y la velocidad inicial puede comprobar su relación con los gráficos de x-t , v-x , y E-t. Explique.  2. Variando ( y anotando para el informe ) el valor del coeficiente de amortiguamiento compruebe gráficamente ( guarde constancia gráfica) estar en presencia de:  3. Movimiento armónico simple.  4.Cada uno de los tipos de amortiguamiento
  12. 12. 4. RESULTADOS 1: Todos gráficos tendem a descrever uma queda. a) No gráfico x-t o sistema devido a presença de forças dessipativas, ou seja atrito, ele vai desenhar uma queda com o passar do tempo e o valor de x vai diminuindo ate zero. b) No gráfico v-x o sistema devido a presença de atrito, descreve uma espiral que converge para a origem. c) Como o sistema não é conservativo, isto é, dessipativo devido a presença de atrito a Energia Mecânica não é constante, isto é, a medida que o tempo passar ela vai dimuindo
  13. 13. 4. RESULTADOS  O movimento Harmónico simples e caracterizado por ser um sistema conservativo, isto e, não existem forcas dessipativas como o atrito e a sua Energia Mecânica conserva se, ou seja é constante. E só será possível se a nossa constante de amortecimento for zero, isto é, b=0
  14. 14. 4.2 MOVIMENTO HARMÓNICO SIMPLES
  15. 15. 4.3 A) INFRA AMORTECIDO QUANDO B=70
  16. 16. B) CRITICAMENTE AMORTECIDO B = 80
  17. 17. C) SOBRE AMORTECIDO QUANDO B = 120
  18. 18. 5. CONCLUSÃO  Um sistema está sujeito a forças tanto dessipativas como conservativas. E no movimento Harmónico o sistema que não é conservativo a sua amplitude tendem a diminuir com continuamente ao longo do tempo.  Comprovamos quando o sistema é amortecido devido a presença de atrito na qual os gráficos deste tipo de oscilação descrevem uma inclinação. 
  19. 19. 6. BIBLIOGRAFIA • Halliday D., Resnick R., Walker J., Fundamentos de Física V.2, ed. 7, editora LTC • SERWAY, Raymond e outros. Princípios de Física, vol. 2. Cap. 12; 13; 14 Ed. THOMSON

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