A1 - FÍSICA - ONDAS, ELETRICIDADE E MAGNETISMO

Prévia do material em texto

PERGUNTA 1 
1. Um oscilador harmônico real é caracterizado por duas grandezas: a sua frequência 
natural e a taxa de amortecimento . ​ No caso do sistema massa-mola e 
 ​onde é o coeficiente da força de atrito, proporcional à velocidade instantânea 
da massa. Para outros osciladores que não o simples sistema massa-mola é bem mais fácil 
se determinar o valor de do que o de . 
Neste caso, a análise de curvas de ressonância pode ser usada para se determinar o seu 
valor. A solução da equação diferencial para o oscilador harmônico amortecido forçado é 
expressa da seguinte maneira​ : 
 
 
 
Onde​ e . 
 
A distância entre os pontos determinam o valor de que é a semilargura de pico. 
O fator de qualidade é definido por 
 
 
Esse fator define a quantidade de atrito que age sobre o sistema. 
 
Observando uma haste com comprimento foram feitas as medidas 
apresentadas na Tabela 1. 
 
f (Hz) 22,5 22,7 22,9 23,1 23,3 23,5 23,7 23,9 24,1 24,3 24,5 24,7 24,9 25,1 25,3 
A (cm) 0,8 0,9 1,1 1,4 1,7 2,3 4,0 6,0 6,5 4,0 2,5 1,5 1,4 1,1 0,9 
2. : Elaborada pelo autor. 
 
A partir dos dados apresentados, construa um gráfico da amplitude em função da 
frequência angular, encontre o fator de qualidade do sistema e discuta o resultado. 
 
 
RESPOSTA​: 
O gráfico da amplitude com a frequência angular: 
 
 
 
O fator de qualidade definido no pico da amplitude representado pela frequência angular, 
nesse caso, sendo ​Q = 24,1.