Experimento 3

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UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ
MOVIMENTOS HARMÔNICOS
	
Nova Friburgo – RJ
2016
UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ
Campus Nova Friburgo – RJ
MOVIMENTOS HARMÔNICOS
Experimento 3
	
Matricula
	201512943801
	Bruno Rafael de O. Schuenck 
	201512972037
	Erlan De Oliveira Júnior 
	201512972029
	Jefferson Da Silva Toledo 
	201201637481
	Mario Cezar dos Santos Lopes
	201502281139
	Rafael Moraes Ramos
	201512236128
	Victor de Oliveira Rodrigues Moreno
	201403349738
	Yuri Maroti Reis
Sexta feira, 23 de setembro de 2016
SUMÁRIO
	
MOVIMENTO HARMÔNICO
OBJETIVO
O objetivo deste experimento é entender o princípio do movimento harmônico e visualizar na prática a relação do número de ventres com a altura e a velocidade e frequência de oscilação.
MATERIAIS
Gerador de impulsos mecânicos
Calculadora
Corda
Régua
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
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.
Os movimentos harmônicos simples estão presentes em vários aspectos de nossas vidas, como nos movimentos do pêndulo de um relógio, de uma corda de violão ou de uma mola. Esses movimentos realizam um mecanismo de “vai e vem” em torno de uma posição de equilíbrio, sendo caracterizados por um período e por uma frequência.
Tomando como exemplo uma corda de determinado comprimento e presa nas duas extremidades, pode-se facilmente observar o comportamento estacionário da onda ao provocar uma instabilidade na corda. A onda criada propaga-se pela corda até atingir as extremidades, e então, é refletida, provocando interferência com ela própria.
O movimento harmônico simples (MHS) é o movimento oscilatório ocorrido quando a aceleração e a força resultante são proporcionais e opõem ao deslocamento. É um tipo de frequência do movimento, onde oscila a massa.
O número harmônico, n, é o índice de determinada frequência. É conveniente dizer que n é o número referente ao n-ésimo harmônico. Assim, n=1 refere-se ao primeiro harmônico, n=2 refere-se ao segundo harmônico, e assim por diante.
Uma onda é simplesmente uma troca de energia de um ponto até o outro, jamais tendo troca de matéria entre esses. As ondas podem ser classificadas de acordo com a sua natureza, direção de propagação e direção de propagação de energia. Quanto a sua natureza elas podem ser classificadas como mecânicas onde essas necessitam de um meio para se propagarem ou eletromagnéticas que não necessitam de um meio para se propagarem, ou seja, ocorrem no vácuo. As ondas também podem ser classificadas conforme a sua direção, elas podem ser transversais onde se propagam perpendicularmente a sua oscilação ou longitudinais que se propagam na mesma direção da oscilação.
Na figura acima podemos ver a frequência fundamental de oscilação em uma corda de extremidades fixas. Para o maior comprimento de onda, a relação correspondente é menor frequência. Essa básica relação pode ser observada através da seguinte equação:
Onde ʎ pode ser calculado através da formulação:
Sendo L o comprimento e n o número de ventres.
PROCEDIMENTO
UTILIZAÇÃO DO EQUIPAMENTO
Definir uma altura para estender a corda no equipamento
Ligar o equipamento na tomada
Cada integrante utilizou e calculou uma altura diferente para a realização de cada experimento;
Cada integrante controlou a frequência e a amplitude de forma que conseguisse visualizar as ondas;
Cada valor foram anotados e calculados o lambda e a velocidade.	
RESULTADOS
TABELAS
Integrante 1
	1ª ALTURA
	FREQUÊNCIA
	Nº ONDAS
	LAMBDA
	VELOCIDADE
	0,45 m
	34 Hz
	1
	0,90
	30,6 m/s
	0,45 m
	62 Hz
	2
	0,45
	23,01 m/s
	0,45 m
	83 Hz
	3
	0,30
	24,9 m/s
Tabela 01
Integrante 2
	2ª ALTURA
	FREQUÊNCIA
	Nº ONDAS
	LAMBDA
	VELOCIDADE
	0,475 m
	27 Hz
	1
	0,95
	25,65 m/s
	0,475 m
	45 Hz
	2
	0,475
	21,375 m/s
	0,475 m
	66 Hz
	3
	0,316
	20,895m/s
Tabela 02
Integrante 03
	1ª Altura
	Frequência
	Nº Ondas
	Lambda
	Velocidade
	0,458m
	30 Hz
	1
	0,916
	27,48 m/s
	0,458m
	57 Hz
	2
	0,458
	26,11 m/s
	0,458m
	81 Hz
	3
	0,305
	27,70 m/s
Tabela 03
Integrante 04
	1ª Altura
	Frequência
	Nº Ondas
	Lambda
	Velocidade
	0,375m
	40 Hz
	1
	0,75
	30 m/s
	0,375m
	78 Hz
	2
	0,375
	29,25 m/s
	0,375m
	102 Hz
	3
	0,25
	25,5 m/s
Tabela 03
CONCLUSÃO
BRUNO RAFAEL DE O. SCHUENCK
Podemos concluir e observar que o número de ondas aumenta de acordo com a frequência conforme mostrado na 1ª tabela de altura 0,45m, onde visualizamos as proporcionalidades descritas nas amostras, ex. frequência 34Hz, 01 onda e λ 0,90. O experimento deveria mostrar o número de barrigas da onda ser proporcional a frequência, e a velocidade se torna maior conforme a corda se estica, mas devido ao fato do aparelho que usamos para fazer o experimento estar apresentando defeito, fato esse constato pelo professor por volta das 22horas, não conseguimos concluir o experimento como êxito.
RAFAEL RAMOS
Na realização do experimento, visualmente se enxerga a propagação de uma onda harmônica, onde aumenta o número de “barrigas” conforme a frequência aumenta, e a partir de determinado ponto, a cada vez que a frequência aumenta 20 ( porem balanços na mesa de experimento pode interferir deixando os resultados mais ou menos próximo do exato ), consigo visualizar a propagação de uma “barriga” a mais, com esse processo em ação também pode obter a velocidade com que cada “barriga” surge, velocidade na qual seus resultados são bem próximos apesar de ter um aumento grande de frequência. 
OBS: experimento feito em material diferente do restante do grupo.
VICTOR DE OLIVEIRA RODRIGUES MORENO
De acordo com os dados apresentado na tabela 3, a frequência conforme aumenta provoca um movimento longitudinal com a geração no eixo vertical e propagação no eixo horizontal, podendo ser observada a olho nu através de ventres na corda. Quanto maior a frequência menor a velocidade e maior o número de barrigas, onde é possível acompanhar esta afirmação teórica com base nos dados conforme a tabela 03, onde a frequência da onda definida em 27hz foi visualizada 1 “ondas” à velocidade 25,65m/s; com 45hz foi visualizado 2 ondas e velocidade de 21,37m/s, ajustando o equipamento para 66hz foi possível visualizar 3 ondas com a velocidade em 20,89m/s.
YURI MAROTI REIS
Com os experimentos feitos no laboratório e com a realização deste relatório, foi possível assimilar as grandezas físicas como: comprimento de onda, período, frequência e velocidade. Todos estes diretamente conectados aos fenômenos das ondas estacionárias. Com os experimentos foi possível comprovar que, quanto maior o comprimento de onda, menor a frequência e quanto maior o comprimento de onda, maior a velocidade de propagação da mesma frequência. Comprovamos também que se vemos uma onda na frequência x, veremos duas ondas na frequência 2x, três ondas na frequência 3x e assim sucessivamente.
Obs.: os valores não correspondem corretamente à teoria, pois o aparelho no qual foi realizado o experimento não apresentava boas condições de uso.
BIBLIOGRAFIA
HALLIDAY, Resnik Robert, Krane, Denneth S. “fundamentos da Física”, volume 2, 8 Ed. Rio de Janeiro: LTC, 2004.