Aula: Vibrações Livres e Forçadas Física • 9º Ano

Nesta aula, nós vamos aprender como descrever o efeito de uma frequência forçante em uma amplitude de oscilação e como a amplitude diminui devido à dissipação.

Lição de casa da aula

Q1:

Os gráficos apresentam as variações do deslocamento ao longo do tempo de um oscilador harmónico simples que dissipa energia à medida que oscila livremente. Qual é a linha que corresponde ao oscilador sob a condição de amortecimento crítico?

Q2:

Uma mola horizontal está montada na parede, como se mostra no diagrama. A extremidade da mola não fixada à parede está ligada a uma placa sólida. Um pêndulo de comprimento 𝐿 está pendurado verticalmente na plataforma perto da mola. A placa está inicialmente no ponto 𝑥, que corresponde à posição de equilíbrio da mola. A mola é deslocada uma distância Δ𝑥 e, em seguida, largada. A mola em regresso empurra a placa contra o pêndulo, colocando-o em movimento harmónico simples. O valor de 𝐿 varia por elevação ou abaixamento da plataforma onde o pêndulo está pendurado, assegurando que o pêndulo colida sempre com o centro da placa. A amplitude de oscilação do pêndulo em diferentes valores de 𝐿 é medido até que um valor de 𝐿 seja determinado para o qual a amplitude é a maior. Para este valor de 𝐿, qual das seguintes opções relaciona corretamente 𝑓mola, a frequência natural da mola, com 𝑓pêndulo, a frequência natural do pêndulo?

Q3:

Uma mola horizontal é fixada numa parede, como se mostra no diagrama. A mola tem uma frequência natural de 55 Hz. Uma placa sólida cobre a extremidade da mola oposta à extremidade fixada à parede. Um altifalante que oscila a 250 Hz vibra as partículas do ar entre si e a placa ligada à mola. Qual das seguintes frequências está mais próxima da frequência na qual a mola oscilará?

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