Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 4- Ed: 12º - Capítulo 33.Problemas Desafiadores - Ex. 65
Considere duas vibrações com a mesma frequência e a mesma amplitude, porém com fases diferentes, uma ao longo do eixo Ox.
E aoutra ao longo do eixo Oy,
As relações anteriores podem ser escritas na forma:
a) Multiplique a Equação (1) por e a Equação (2) por e a seguir subtraia as duas relações resultantes. b) Multiplique Equação (1) por e a Equação (2) por e a seguir subtraia as duas relações resultantes. c) Eleve ao quadrado e some os resultados dos itens (a) e (b). d) Deduza a equação onde . e) Use o resultado anterior para justificar cada um dos diagramas indicados na Figura 33.61. Na figura, o ângulo dado é a diferença de fase entre dois movimentos harmônicos simples com a mesma frequência e com a mesma amplitude, um horizontal (ao longo do eixo Ox) e o outro vertical (ao longo do eixo Oy). Portanto, a figura mostra a superposição de dois movimentos harmônicos simples perpendiculares.
Passo 1
Temos a equação 1:
Vamos multiplica-la por
E a equação 2:
Multiplicando por
Subtraindo essas equações:
Prontinho!
Passo 2
b)
Subtraindo...
Show!
Passo 3
c)
Na letra d, vamos arrumar essa equação.
d)
Pela relação fundamental da trigonometria, , temos:
Usando as relações:
Fazendo
Uhuul!!
Passo 4
e)
Vamos analisar alguns casos. O ângulo mostrado na figura é o .
, temos:
Essa é a equação de uma reta obliqua.
, temos:
Essa é a equação de uma elipse.
, temos:
Essa é a equação de um círculo.
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)