O movimento de um pêndulo simples no ar é
Motivo harmônico simples . Aqui está um colapso do porquê:
Movimento harmônico simples (SHM): *
Cenário ideal: Em um vácuo perfeito, um pêndulo simples oscilaria para frente e para trás com uma amplitude e período constante. Este movimento idealizado é SHM.
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Período: O período de oscilação (tempo para um balanço completo) depende apenas do comprimento do pêndulo e da aceleração devido à gravidade.
amortecimento: *
Resistência ao ar: As moléculas de ar colidem com o pêndulo Bob, criando uma força de atrito que se opõe ao seu movimento. Essa força é conhecida como resistência ao ar ou arrasto.
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Perda de energia: A resistência ao ar faz com que o pêndulo perca a energia a cada balanço, resultando em uma diminuição gradual da amplitude.
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decaimento exponencial: A amplitude da oscilação decai exponencialmente com o tempo, o que significa que diminui por uma fração constante em cada intervalo de tempo.
características -chave do SHM amortecido: *
Movimento oscilatório: O pêndulo ainda oscila, mas a amplitude diminui ao longo do tempo.
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Dimplitude de diminuição: O deslocamento máximo do equilíbrio fica menor a cada balanço.
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Período constante: O tempo para uma oscilação permanece aproximadamente constante, mesmo quando a amplitude diminui. Isso é verdade para o amortecimento da luz.
fatores que afetam o amortecimento: *
Densidade do ar: Maior densidade do ar leva a um maior amortecimento.
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Pendulum Bob Shape: Uma área de superfície maior ou uma forma aerodinâmica aumenta o amortecimento.
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Pendulum Bob Speed: Maior velocidade resulta em uma resistência mais forte.
Visualizando o movimento: Imagine um pêndulo balançando para frente e para trás. No vácuo, seus balanços seriam perfeitamente simétricos e contínuos. No ar, os balanços gradualmente se tornam menores até que o pêndulo acabasse em descanso.
em resumo: O movimento de um pêndulo simples no ar é uma combinação de SHM e amortecimento devido à resistência ao ar. O pêndulo oscila com uma amplitude decrescente, mantendo um período quase constante até que eventualmente descanse.
