Física · Glossário

O que é Oscilador, período, frequência, amplitude?

Também chamado de: oscilador · posição de equilíbrio · oscilações livres · período · frequência · amplitude

Definição 28.1 Física do ensino médio · Capítulo 28 — Osciladores mecânicos e a medida do tempo

Um oscilador mecânico é um sistema que, afastado de uma posição de equilíbrio estável e solto, vai e volta em torno dela: são as oscilações livres. O movimento se repete depois do período T0T_0 (s\mathrm{s}); a frequência é f0=1/T0f_0 = 1/T_0 (Hz\mathrm{Hz}, Capítulo 20); a amplitude é o afastamento máximo.

Exemplos

Exemplo 28.2 (Um zoológico de osciladores)

Um balanço de parquinho: T03sT_0 \approx 3\,\mathrm{s}. A corda lá de um violão: f0=110Hzf_0 = 110\,\mathrm{Hz}. Um cristal de quartzo: 32768Hz32\,768\,\mathrm{Hz}. A oscilação do césio que define o segundo: cerca de 9.2×109Hz9.2 \times 10^{9}\,\mathrm{Hz}. Dez ordens de grandeza, um único ofício: contar.

Exemplo 28.14 (Ressonância para o bem e para o mal)

Uma mãe empurrando um balanço empurra na frequência própria dele — ressonância a serviço. Em 20002000 a recém-inaugurada Millennium Bridge, em Londres, balançou de modo alarmante quando os passos da multidão se travaram numa frequência própria perto de 1Hz1\,\mathrm{Hz}; ela ficou dois anos fechada para receber amortecedores. Todo relógio de quartzo mantém o cristal dele cantando ao excitá-lo em ressonância, a 32768Hz32\,768\,\mathrm{Hz}.

Exemplo 28.16 (Três séculos de tique)

Huygens construiu o primeiro relógio de pêndulo em 16571657: o isocronismo levou os relógios de um quarto de hora de desvio por dia para segundos, e os pêndulos compensados, para frações de segundo por dia. O relógio de pulso de quartzo (19691969) trocou a haste por um cristal que verga a 32768Hz32\,768\,\mathrm{Hz}: décimos de segundo por mês. Desde 19671967 o próprio segundo é definido por uma oscilação atômica: a duração de 91926317709\,192\,631\,770 períodos da radiação de micro-ondas de uma transição interna do césio-133 (Capítulo 34). Os melhores relógios de césio erram um segundo em cem milhões de anos.

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