Oscilações Harmônicas Amortecidas
Oscilações Harmônicas Amortecidas
Energia
Oscilações Harmônicas Amortecidas
No oscilador harmônico simples,
A potência dissipada pelo oscilador é nula,
Em um período T a energia é intercambiada entre cinética e potencial. O valor médio da energia é,
Energia
No oscilador harmônico amortecido a energia não é conservada. Afinal, a amplitude é função do tempo!
Como consequência, a potência dissipada pelo oscilador não é nula,
Isto é, a energia mecânica decresce no tempo porque é dissipada pela força de arrasto,
Oscilações Harmônicas Amortecidas
Energia
Para o oscilador harmônico simples,
Para o oscilador harmônico fracamente amortecido, a cada ciclo (período), podemos dizer que
A energia mecânica, então, diminui exponencialmente no tempo,
onde
é a energia do oscilador harmônico simples.
Oscilações Harmônicas Amortecidas
Energia
Para o oscilador harmônico fracamente amortecido a energia cai exponencialmente com um tempo característico ou constante de tempo. Para fins práticos é o tempo de vida da oscilação - o quanto ela dura.
O tempo característico de decaimento da amplitude é o dobro do tempo característico de decaimento da energia,
Essa dissipação é máxima quando o oscilador passa pela posição de equilíbrio. Nos pontos de retorno (v=0) não há dissipação de energia.