Oscilador massa-mola

1. OBJETIVOS

Ao final do experimento o estudante deverá ser capaz de: * Para o oscilador massa-mola: * Reconhecer o MHS executado pelo oscilador massa-mola como movimento de um ponto material sujeito a ação de uma força restauradora proporcional à elongação da mola; * Determinar, pelo processo dinâmico, a constante elástica k da mola helicoidal. * Para pêndulo simples: * Reconhecer o MHS executado pelo pêndulo simples como o movimento de um ponto material sujeito à ação de uma força restauradora proporcional ao seu deslocamento angular; * Determinar as relações entre o período de oscilação e: 1 – a amplitude de oscilação; 2 – a massa pendurada; 3 – o comprimento da corda; * Determinar o valor da gravidade local por meio da medida de comprimento do fio e do período de oscilação; * Para pêndulo físico: * Reconhecer o MHS executado pela régua como movimento de um corpo extenso sujeito à ação de um torque restaurador proporcional ao seu deslocamento angular e ao momento de inércia com relação ao eixo de giro; * Determinar, pelo processo dinâmico, o valor de momentos de inércia com relação a diferentes eixos de giro.

2. INTRODUÇÃO TEÓRICA

Um oscilador massa-mola ideal é um modelo físico composto por uma mola sem massa que possa ser deformada sem perder suas propriedades elásticas, chamada mola de Hooke, e um corpo de massa m (que não se deforme sob ação de qualquer força) oscilando em torno da sua posição de equilíbrio.
Este sistema é fisicamente impossível, mas mesmo assim, muito eficiente. Nele, consideramos que o período do movimento (T) dá-se em função da constante elástica da mola (k) e a massa do bloco (m): T=2π √mk.
Um pêndulo simples é um corpo ideal que consiste de uma partícula suspensa por um fio inextensível e de massa desprezível. Quando afastado de sua posição de equilíbrio e solto, o pêndulo oscilará em um plano vertical sob à ação da gravidade; o