Lâminas ressonantes - Azeheb

Descrição

Um conjunto de 2 pares de lâminas de aço presas numa mesma base. Na ponta superior das lâminas há um pesinho fixo, de modo a diminuir a frequência e aumentar a inércia, aumentando a energia dos movimentos oscilatórios das lâminas. Cada par de lâminas tem a mesma altura, com 2 pares de alturas diferentes. Também há no meio do conjunto, uma lâmina solitária, sem o pesinho fixo. A frequência de oscilação de cada lâmina é inversamente proporcional a sua altura, e diretamente proporcional à sua espessura. Além disso, as lâminas devem sofrer deformações elásticas e não plásticas (ou seja, as lâminas devem voltar ao seu formato original, depois de cada deformação). A frequência de oscilação também depende da rigidez das lâminas, que é dada pelo seu módulo de Youg. Quanto maior a rigidez, maior também será a sua frequência. Além de se obter oscilações de maior amplitude, outra vantagem de se usar lâminas de aço ao invés de hastes cilíndricas, é que as lâminas oscilam apenas em uma direção (1 grau de liberdade), concentrando toda a sua energia de oscilação em apenas um modo normal de vibração, ao contrário das hastes cilíndricas, que podem oscilar em qualquer direção. Mantendo as lâminas em repouso e fazendo apenas uma delas vibrar, faremos com que essa vibração force toda a base a vibrar. Como as lâminas estão fixas nessa base, também são forçadas a vibrar, com a mesma frequência da haste que iniciou o movimento oscilatório. Entretanto, podemos observar que apenas a lâmina que tem o mesmo comprimento da lâmina que forçou a vibração, passa a oscilar com maior amplitude do que as outras. Este fenômeno é chamado de ressonância, na qual há a máxima transferência de energia por meio de oscilações, das lâminas que vibram com a mesma frequência. Podemos repetir o procedimento, começando a oscilação com outras lâminas, de frequências diferentes. Apenas a lâmina solitária sem o pesinho, não consegue transmitir a sua energia de vibração, com bastante amplitude, pois a sua frequência é muito alta e não entra em ressonância com nenhuma das outras lâminas.

Conceitos e Princípios Físicos Abordados

Pode-se abordar força restauradora, energia potencial elástica, energia cinética, transformações de energia, dissipação, movimento harmônico amortecido e ressonância.

Material Utilizado

Equipamento industrializado, comercializado pela Azeheb, composto por base de metal, lâminas metálicas e massas aferidas.

Links Relacionados

Artigos em português:

Artigos em outros idiomas:

Vídeos em português:

Vídeos em outros idiomas:

Opções de acessibilidade

GTranslate

Laboratório de Demonstrações

Lâminas ressonantes - Azeheb