Coltec/EBAP/UFMG
Lab 14 - Modos Normais de vibração e Ressonancia
Nomes: Marcelo júnio, Vitor Emmanuel e Wesley Xismenes
Professor: Marcos Turma:102
Introdução
Nesta aula realisaremos experimentos com o intuito de ampliar nossos conhecimentos sobre as ondas. Tais ondas, são trasmições de ações e/ou efeitos produzidos localmente que se ramificam para locais mais distantes. A maioria delas são uma transmição de energia, como por exemplo, ondas sonoras, luminosas micro ondas, e as radio ativas que possuem alta frequencia, estas não possuem massa e podem se sobrepor. Todavia, nesta atividade, usaremos ondas mecanicas que se propagam em um fia. Algumas fatores influenciam nas caracteristicas da onda, desses, estão: tenção; que é a força que estica a corda, dinsidade linear; que refere a massa da mesma dividido pelo comprimento, comprimento da corda e a frequencia fundamental de ressonancia; que é a quantidade de tempo que leva para ocorrer uma vibraçãoa fórmula que descreve a frequencia se dá por: f= 1/2L*raíz de (F/D)
Objetivos
Objetivo Geral:
→Investigar os modos normais de vibração e ressonância.
Objetivos Específicos:
Exploração 1
→Encontrar a frequência do modo fundamental de vibração (1 ventre).
→Descobrir que cada modo de vibração tem uma frequência específica.
Exploração 2
→Encontrar a frequência do segundo modo normal de vibração(2 ventres).
→Descobrir uma relação numérica entre a frequência resultante do modo fundamental e do segundo modo de vibração.
Exploração 3
→Encontrar a frequência do terceiro modo de vibração(3 ventres).
Exploração 4
→ Entender os efeitos da variação da tensão, do comprimento e da densidade linear.
Procedimentos e Métodos
Drive
Gerador de sinal
trena
Multímetro configurado em frequencímetro
Exploração 1
Materiais: Um gerador de sinais, um drive, um multímetro configurado em frequencimetro, linha urso, uma trena, uma roldana e pesos.
Procedimentos: Ligamos o gerador de sinais e definimos a frequência até achar o modo normal de vibração.
Exploração 2
Materiais: Um gerador de sinais, um drive, um multímetro configurado em frequencímetro, linha urso, uma trena, uma roldana e pesos.
Procedimentos: Aumentamos gradativamente a frequência até achar um modo de vibração com dois ventres e depois analisamos a frequência em que se encontrava o gerador de sinal
Exploração 3
Materiais: Um gerador de sinais, um drive, um multímetro configurado em frequencímetro, linha urso, uma trena, uma roldana e pesos.
Procedimentos: Novamente variamos a frequência para achar um modo de vibração com 3 ventres. Logo após, fizemos a previsão de qual seria a frequência do modo de vibração com 4 ventres, depois comparamos o comprimento de onda com a frequência utilizada em cada modo de vibração
Exploração 4
Materiais: Um gerador de sinais, um multímetro configurado em frequencímetro, um drive, linha urso, barbante, uma trena, uma roldana e pesos.
Procedimentos: Utilizamos os pesos sobressalentes para mudar a tensão na linha de urso. Depois de mudar a tensão, analisamos a frequência necessária para estabelecer na linha os modos de vibração e comparamos com a frequência nas primeiras explorações quando a corda estava sob outra tensão. Depois, variamos o comprimento da linha urso e comparamos a frequência utilizada para excitar a linha até o primeiro modo de vibração. Após isso, mudamos a linha urso para o barbante (com o mesmo comprimento usado na linha de urso), variamos a frequência até achar o modo de vibração normal de um ventre e comparamos com a frequência necessária para excitar a linha de urso ao primeiro modo de vibração.
conclusão Com a realização desta atividade aprendemos sobre o modo normal de vibração, ele depende do comprimento do fio ou da do material em questão, também depende da tensão e da densidade linear do fio. Os modos normais de vibração são determinados pela frequência em que as cordas entram em ressonância, os ventres são formados pela interferência construtiva e os nós pela interferência destrutiva. Observamos que parar aumentar o número de ventres devemos multiplicar a frequência pelo numero de ventres desejados. Concluímos que os objetivos propostos foram alcançados, que os erros de medida puderam ser desprezados e os conhecimentos adquiridos nesta atividade irão ajudar muito no estudo de ondas.