Relatório-5-Movimento harmonico longitudinal

Prévia do material em texto

Campus Nova Friburgo – RJ
Movimento Harmônico Longitudinal
Experimento n° 5
Turma: 6ª feira / 1° tempo
Grupo:
· Alan Duarte Marqui – 201609111231
· Daniela Peixoto – 201607375842
· Hillary Schuenck de Lima – 201607180022
· Leandro Louback – 201607180431
30 de setembro de 2017
Movimento Harmônico Longitudinal
Objetivos:
· Analisar o comportamento estático e dinâmico de um sistema massa-mola suspenso e determinar a velocidade de propagação da onda em movimento harmônico simples (MHS).
Materiais:
· Gerador de impulso mecânico
· Mola
· Régua
Fundamentação teórica:
O movimento harmônico simples trata-se da oscilação periódica em torno de uma posição de equilíbrio sob a ação de uma força cuja intensidade é proporcional a distância do ponto à posição de equilíbrio, ou seja, é um movimento oscilatório e periódico (se repete a intervalos de tempo regulares e sucessivos). Dizemos que o movimento de um ponto material se repetiu se, depois de decorrido o intervalo de tempo de um período , ele está na mesma posição anterior e com a mesma velocidade. Além disso, a frequência determina o número de vezes que o movimento se repete por unidade de tempo. Por definição uma onda é uma perturbação do meio, considerado como um sistema de determinada natureza, que se propaga de uma região do espaço para outra. As ondas ainda podem ser consideradas transversais ou longitudinais. São transversais quando o meio material vibra na direção perpendicular à direção de propagação ondulatória. São longitudinais quando o meio vibra na direção de propagação ondulatória. Portanto, as ondas sonoras são longitudinais. As ondas em uma corda são transversais. 
Procedimentos:
1. Prender a mola ao aparelho gerador de impulso mecânico;
2. Medir o comprimento da mola com auxílio da régua;
3. Ligar o aparelho gerador de impulso mecânico;
4. Regular a amplitude e a frequência do aparelho até que se observe claramente as ondas oscilando;
5. Anotar a frequência e o número de ondas encontrado;
6. Repetir o passo quatro e cinco até que cada integrante do grupo tenha realizado o experimento duas vezes e tenham sido encontradas de duas a nove ondas, consecutivamente;
7. Calcular o comprimento de onda e a sua velocidade.
Tabela:
	Aluno
	Frequência (Hz)
	Número de harmônicos
	Comprimento de onda (m)
	Velocidade ()
	Alan
	18
	2
	0,565
	10,17
	
	26
	3
	0,377
	9,802
	Daniela
	33
	4
	0,282
	9,306
	
	42
	5
	0,226
	9,492
	Leandro
	50
	6
	0,188
	9,4
	
	58
	7
	0,161
	9,338
	Hillary
	66
	8
	1,141
	9,306
	
	74
	9
	0,125
	9,25
► Considerando comprimento da mola (L) = 0,565m.
Gráfico:
Conclusão:
A realização do procedimento experimental possibilitou a análise do Movimento Harmônico Longitudinal, ou seja, o sentido de geração da onda ocorrendo paralelo ao sentido de propagação da mesma.
Para o método experimental gerou-se um impulso mecânico, com equipamento apropriado, em uma mola. O objetivo era identificar as frequências necessárias para a criação de uma quantidade ene (n) de “barrigas”. As frequências foram individualmente multiplicadas pelo comprimento de onda correspondente para a obtenção da velocidade.
É possível concluir, portanto, a relação entre a velocidade e o comprimento de onda. Se tomarmos como exemplo 9,492m/s tem-se uma onda de 0,226m de comprimento, da mesma maneira, a velocidade de 9,250m/s tem um comprimento de onda igual a 0,125m. De maneira análoga, o número de “barrigas” é diretamente proporcional à frequência, 18hz foi igual a duas barrigas e nove barrigas só foram atingidas com 74hz. Assim sendo, temos que, quanto maior a frequência, menor a velocidade de propagação da onda e menor o comprimento da mesma e quanto menor a frequência, maior a velocidade da onda e maior o comprimento.
Nesse sentido ainda, faz-se necessário observar as três primeiras velocidades (obtidas pelas três primeiras medidas), onde podemos observar a maior flutuação entre os valores, que deveriam variar entre 9,4m/s; pode-se atribuir esses erros ao período de adaptação no manuseio correto do equipamento e a inaptidão na tomada das medidas e visualização do fenômeno.
Referências bibliográficas:
JUNIOR, Francisco Ramalho; FERRARO, Nicolau Gilberto; SOARES, Paulo Antônio de Toledo. Os Fundamentos da Física. 10ª edição. São Paulo: Moderna, 2009 – v.2, p.377. 3v.
HALLIDAY D.; RESNICK R. e WALKER J. Fundamentos de Física: gravitação, ondas e termodinâmica. 8ª edição. Editora LTC, 2009 – v.2,p.118. 4v.
CARVALHO, Thomas. Harmônica. Disponível em: <http://www.infoescola.com/fisica/harmonica/>. Acesso em: 01 de setembro de 2017.
Frequencia	
Alan	Daniela	Leandro	Hillary	18	26	33	42	50	58	66	74	Número de Harmônicos	
Alan	Daniela	Lea	ndro	Hillary	2	3	4	5	6	7	8	9	Comprimento de ondas (m)	
Alan	Daniela	Leandro	Hillary	0.56499999999999995	0.377	0.28199999999999997	0.22600000000000001	0.188	0.161	1.141	0.125	Velocidade m/s	
Alan	Daniela	Leandro	Hillary	10.17	9.8019999999999996	9.3059999999999992	9.4920000000000009	9.4	9.3379999999999992	9.3059999999999992	9.25