Planejativo

Movimento harmônico simples (MHS): Movimentos periódicos

Ordem de grandeza

Vetores

Leis de Newton

Força elástica

Estática de um ponto material

Estática de um corpo extenso e Centro de massa

Máquinas simples (polias)

Dinâmica do movimento circular

Trabalho

Energia mecânica, potência e rendimento

Impulso e quantidade de movimento

Colisões

Movimento Harmônico Simples (MHS): Cinemática do MHS

Movimento harmônico simples (MHS): Sistema massa-mola e Pêndulo simples

Leis de Kepler

Lei da Gravitação Universal

Velocidade orbital e Velocidade de escape

Densidade, pressão e Teorema de Stevin

Experiência de Torricelli, Teorema de Pascal, Prensa hidráulica

Princípio de Arquimedes

Movimento uniforme

Movimento variado

Lançamento vertical e Queda livre

Lançamento horizontal

Movimento circular

Sistemas de unidades

Lançamento oblíquo

Força de atrito

Alguns pontos-chave dessa matéria para o ENEM que devem ser levados em conta ao estudarmos são:

Acima, vemos alguns exemplos de sistemas com movimentos periódicos. Fonte: 

O Movimento Harmônico Simples (MHS) é uma das categorias mais fundamentais e importantes no estudo da física. Antes de aprofundarmos no MHS, é essencial compreender os movimentos periódicos, que são aqueles que se repetem em intervalos regulares de tempo. Esses movimentos são característicos de muitos fenômenos naturais e sistemas físicos, como o movimento de um pêndulo, a oscilação de uma mola e até mesmo as marés oceânicas.

Neste contexto, o Movimento Harmônico Simples é um caso específico de movimento periódico, no qual a aceleração do objeto é proporcional e oposta ao deslocamento em relação a uma posição de equilíbrio. O estudo do MHS nos ajudará a entender as propriedades e características desse tipo de movimento e suas aplicações em diversas áreas da física e engenharia.

Os movimentos periódicos são aqueles que se repetem em intervalos regulares de tempo. Esses movimentos apresentam padrões cíclicos e são característicos de muitos fenômenos naturais e sistemas físicos, como o movimento de um pêndulo, a oscilação de uma mola, e as marés oceânicas.

Período (T) e frequência (f) são duas grandezas fundamentais para descrever os movimentos periódicos:

 (T): É o tempo necessário para que um ciclo completo do movimento seja realizado. A unidade de medida do período no Sistema Internacional (SI) é o segundo (s). Para determinar o período, podemos observar o intervalo de tempo entre a repetição de duas posições idênticas no movimento.

 (f): É o número de ciclos completos realizados em um intervalo de tempo unitário.

A frequência está inversamente relacionada ao período e pode ser calculada pela fórmula:

A unidade de medida da frequência no SI é o hertz (Hz), que equivale a ciclos por segundo (s⁻¹).

Entender o conceito de movimentos periódicos, bem como as definições de período e frequência, é fundamental para o estudo do Movimento Harmônico Simples e outras áreas da física que envolvem movimentos cíclicos.

A oscilação é um movimento que ocorre quando a direção da trajetória se alterna periodicamente, mas sem mudar a trajetória em si. Esse tipo de movimento pode ser observado em diversos fenômenos, como no pêndulo e nas cordas de instrumentos musicais. Na figura abaixo, podemos ver uma corda vibrando, mas mesmo se deslocando para cima e para baixo, ela sempre mantém a mesma distância em relação ao ponto de origem.

Cada vez que a corda em vibração percorre todas as linhas consideradas a partir da linha mais escura, completando um ciclo, dizemos que ela realizou uma oscilação ou vibração. O intervalo decorrido para que o ciclo se complete é chamado de período do movimento (T), e o número de ciclos completos em uma unidade de tempo é a frequência de oscilação.

Ao visitar um arranha-céu, você pode sentir um movimento sutil e rítmico em dias de ventania. Isso se deve ao fato de que grandes estruturas, como prédios e pontes, estão sujeitas a oscilações causadas pelo vento. Normalmente, essas vibrações têm um período maior que 1 segundo, o que não apresenta riscos. No entanto, se a construção vibrasse em sincronia com o vento local, poderia ser danificada de forma significativa.