Frequência do Sistema de Massa-Mola

Considere um bloco de massa m conectado a uma mola horizontal, colocado sobre uma superfície sem atrito.

A força resultante no bloco é a soma da força devido ao seu peso, a força normal e a força devido à mola.

Como o peso e a força normal são de igual magnitude e direção oposta, eles se cancelam e a força resultante torna-se igual à força devida à mola.

Aqui, a magnitude da força é proporcional à primeira potência de deslocamento. Por causa disso, o sistema de massa da mola é chamado de oscilador harmônico simples linear.

Usando a segunda lei de Newton, a força pode ser expressa em termos de aceleração.

Substituindo as expressões para aceleração e deslocamento, obtém-se a equação para frequência angular.

A frequência angular também é definida como 2π durante o período de oscilação.

Além disso, o inverso do período é a frequência de oscilação.

Uma mola rígida produz oscilações rápidas e um curto período. Em comparação, um objeto pesado tende a produzir oscilações lentas e um grande período.