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Markus V. Carriel

Rafaela Calore

Yasmin Rodrigues

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Movimento Harmônico Simples

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É um movimento periódico que surge se um corpo afastado da posição de equilíbrio voltar à posição inicial em virtude de uma força restauradora.

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As principais características do MHS são:

• Periodicidade: O movimento é periódico, ou seja, ele se repete em intervalos regulares de tempo.

• Amplitude: A amplitude é a máxima deslocação a partir do ponto de equilíbrio.

• Frequência: A frequência é o número de oscilações completas por unidade de tempo.

• Força restauradora: A força que atua sobre o objeto é sempre proporcional ao deslocamento em relação ao ponto de equilíbrio e direcionada para esse ponto.

• Energia: A energia total do sistema é conservada e alterna entre energia potencial e energia cinética durante o movimento.

• Equação do movimento: O deslocamento em função do tempo pode ser descrito por uma função senoidal ou cossenoidal.

• Deslocamento e velocidade: A aceleração sempre direcionada opostamente ao deslocamento, o que resulta em um movimento suave e contínuo.

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O sistema massa-mola representa um modelo físico que investiga as oscilações de partículas, sendo um dos exemplos mais básicos de um oscilador harmônico. Quando a mola dentro desse sistema sofre uma alteração, uma força elástica restauradora é exercida, levando-a de volta à sua posição de equilíbrio. O movimento desse sistema é classificado como harmônico simples, indicando que a energia mecânica permanece constante, enquanto as energias cinética e potencial atuam em interação.

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No caso do MHS, o círculo trigonométrico serve como uma referência para uma oscilação completa. Por exemplo, ao comprimir uma mola e soltá-la, temos uma oscilação completa quando ela tiver voltado à posição inicial – nesse caso dizemos que ela percorreu um deslocamento angular igual a 2π radianos.

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O pêndulo simples se manifesta quando uma força leva um corpo em movimento a regressar a uma posição de equilíbrio. Quando o dispositivo está em repouso, ele se mantém em uma posição estática. Ao deslocar a massa fixada na extremidade do fio para uma posição específica, ocorre uma oscilação em torno do ponto de equilíbrio. Este modelo é amplamente utilizado na física para a análise de movimentos periódicos e é utilizado como uma aproximação em diversos sistemas físicos.

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Além das grandezas frequência e período, o MHS é definido a partir de grandezas angulares. Tais grandezas permitem-nos saber em qual posição uma partícula em MHS encontra-se, bem como precisar quais são suas medidas de energia cinética e potencial naquele instante. A mais importante das grandezas angulares relacionadas ao MHS é a frequência angular, também conhecida como velocidade angular ou pulsação.

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Na vida cotidiana, os movimentos harmónicos são bastante frequentes. São exemplos disso os movimentos de uma mola, de um pêndulo e de uma corda de violão. Cada um desses movimentos oscilatórios realizam movimentos de vaivém em torno de uma posição de equilíbrio, e são caracterizados por um período e por uma frequência.

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HELERBROCK, Rafael. "Movimento harmônico simples"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/movimento-harmonico-simples.htm. Acesso em 11 de setembro de 2024.

MÁXIMO, A., ALVARENGA, B. Curso de Física - Vol. 2. 1. ed. São Paulo: Editora Scipione, 2006. https://www.todamateria.com.br/movimento-harmonico-simples. Acesso em 02 de setembro de 2024