fisica

OSCILAÇÃO DE UM SISTEMA MASSA - MOLA

INTRODUÇÃO
Um objeto de massa m pendurado, em equilíbrio, na extremidade de uma mola de constante elástica k e de massa desprezível produz, nela, um alongamento xo. Nessa situação, as forças atuantes no objeto estão relacionadas, segundo a fórmula

kxo  mg , ou seja, o peso do objeto é igual à força que a mola exerce nele.
Fazendo-se um pequeno deslocamento x, a partir dessa posição de equilíbrio, e soltando-se o objeto, o sistema passa a oscilar, executando um movimento periódico. A posição do objeto é uma função senoidal do tempo: x  xo  x sen(2ft   ) , com período de oscilação T (=1/f) dado por
T  2

m
.
k

(1)

PARTE EXPERIMENTAL
Objetivo


Determinar o valor da constante elástica k de uma mola.

Material utilizado


Mola, cronômetro, suporte e objetos de massas conhecidas.

Procedimento
Este experimento consiste em se pendurarem vários objetos em uma mola e em, após provocar pequenas oscilações nelas, medir o período correspondente, em cada situação. Para isso, você deve usar uma montagem como a mostrada na Fig. 1.


Obtenha vários pares de valores para T e m. Tendo como base a equação 1, utilize processos de linearização e de regressão linear e obtenha a constante elástica da mola.

x
x

xo

(a)

(b)

Figura 1 - Em (a), o sistema está em equilíbrio, com o objeto na posição xo; em (b), feito um deslocamento x, o objeto passa a oscilar, com um período T, em torno de xo.