Tipos de oscilações

• Oscilação harmónica: é a oscilação que ocorre sem que haja perdas de energia. Neste caso, a amplitude e o período não se alteram. Exemplo: a oscilação do pêndulo de um relógio pode ser considerada harmónica. O corpo oscilante alcança sempre os mesmos pontos extremos no mesmo intervalo de tempo, isto é, a amplitude e o período das oscilações mantém-se constantes. (Fig. 2.8).

Fig. 2.8: Oscilação harmónica

• Oscilações amortecidas: ocorrem quando o oscilador é amortecido, ou seja, quando há atrito entre o corpo preso à mola e o Plano, ou quando se considera a força de atrito com o pêndulo. Nestas circunstâncias a amplitude das oscilações vai diminuindo com o tempo, até que as oscilações cessem, mas o período não se altera. Quer dizer, apesar do atrito e da diminuição da amplitude das oscilações, o corpo oscilante gasta o mesmo tempo para realizar uma oscilação. Existem vários tipos de oscilações amortecidas:

– Oscilação sub-amortecida: a oscilação repete-se durante vários ciclos e a amplitude das oscilações diminui gradualmente com o tempo. A amplitude decrescente da oscilação é chamada de envelope (Fig. 2.9).

– Oscilação criticamente amortecida: não há oscilação completa, pois antes da oscilação se completar a massa pára. Vemos isto na figura 2.10, onde a massa começa da posição de equilíbrio, alcança uma distância máxima e volta, parando na posição de equilíbrio depois de um certo tempo.

– Oscilação sub-crítica ou sobre-amortecida: neste caso, a massa nem alcança a posição de equilíbrio num tempo finito. A distância diminui exponencialmente no tempo (Fig. 2.11).

• Oscilador forçado e ressonância: um oscilador pode também ser forçado a oscilar. Por exemplo, aplicamos uma força periódica a uma criança num baloiço quando queremos que as oscilações continuem. Quando a frequência própria das oscilações do baloiço for igual à frequência da força externa que provoca as oscilações do baloiço, ocorre o fenómeno da ressonância mecânica que consiste no aumento brusco da amplitude das oscilações em virtude da igualdade das frequências próprias do oscilador e da força externa aplicada ao oscilador.

Bibliografia

MENESES, João Paulo. F10 - Física 10ª Classe. Texto Editores, Maputo, 2017.