Sistema massa mola

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Universidade do Estado do Rio de Janeiro Instituto de Física Departamento de Física Aplicada e Termodinâmica Laboratório de Física Teórica e Experimental II

SISTEMA MASSA MOLA

Amanda Pereira Renault de Castro (turma 03) 2006.2.04801.11 Luigi Maciel Ribeiro (turma 04) 2010.2.04090.11 Júlia Fernandes Araujo (turma 04) 2010.2.05663.11

Professor André Almeida Rio de Janeiro, 23 de março de2011.

1.

Objetivo

O experimento teve como objetivo determinar a constante elástica de uma mola (constante de Hooke) e da freqüência de oscilação do sistema massa-mola, estaticamente e dinamicamente, utilizando instrumentos e montagem simples.

2. Introdução Teórica
Quando um objeto fica sujeito a uma força elástica, o seu movimento recebe o nome de movimento harmônico simples (MHS).Uma das características desse movimento é que ele é periódico. Isso ocorre porque a partícula desprezando o atrito volta a certa posição a intervalos de tempo regulares. Esse intervalo de tempo é o período. Por exemplo, você perceberá que a partícula passará pelo centro na mesma direção a intervalos regulares (o período de tempo). O período se relaciona com a massa e a constante elástica.Verifica-se que o período é dado pela expressão:

Onde m é a massa da partícula e k é a constante elástica. Assim, como é fácil determinar a massa de uma partícula, pode-se determinar k a partir do período. Outra coisa interessante a respeito do movimento é que, devido à força ser elástica, a partícula atinge uma certa distância máxima da origem e depois volta. Esse deslocamento máximo é conhecido comoamplitude.

3. Material Utilizado Quant. 1 2 1 2 2 2 2 1 Descrição Base Retangular Hastes Grandes Cronômetro Molas Parafusos Pegadores Massas (5g,10g,15g e 20g) Régua

M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8

Unidades de medida Régua: milimetros Cronômetro: segundos Massas: gramas

4. Esquema experimental

5. Procedimentos experimentais
Montou-se o equipamento de forma que a régua e a mola estivessemuma ao lado da outra e ambas fixas à haste. Havia também um pequeno suporte para os pesos fixo à extremidade da mola (conforme figura 1). Após a montagem, foram realizadas as seguintes atividades: Mola 1:  Atividade A1 Foi medido o tamanho da mola 1 sem peso (não deformada). Depois, foram colocados diferentes pesos (5g, 10g, 15g e 20g) na mola 1, a fim de deformá-la. A cada peso colocado, media-sea deformação.  Atividade A2 Colocamos a massa de 20g na mola 1, deformando-a até 8,10cm. Depois, puxamos a mola para baixo, deformando mais 2,00cm, totalizando uma deformação de 10,10cm. Enfim, liberamos a mola e medimos o tempo de 10 oscilações. Repetimos o processo 5 vezes.  Atividade A3 Colocamos a massa de 20g na mola 1, deformando-a até 8,10cm. Depois, puxamos a mola para baixo, deformandomais 1,00cm, totalizando uma deformação de 9,10cm. Enfim, liberamos a mola e medimos o tempo de 10 oscilações. Repetimos o processo 5 vezes.  Atividade A4 Colocamos a massa de 10g na mola 1, deformando-a até 4,10cm. Depois, puxamos a mola para baixo, deformando mais 2,00cm, totalizando uma deformação de 6,10cm. Enfim, liberamos a mola e medimos o tempo de 10 oscilações. Repetimos o processo 5vezes. Mola 2:  Atividade A1 Foi medido o tamanho da mola 2 sem peso (não deformada). Depois, foram colocados diferentes pesos (5g, 10g, 15g e 20g) na mola 2, a fim de deformá-la. A cada peso colocado, media-se a deformação.  Atividade A2 Colocamos a massa de 20g na mola 2, deformando-a até 8,10cm. Depois, puxamos a mola para baixo, deformando mais 2,00cm, totalizando uma deformação de 10,10cm.Enfim, liberamos a mola e medimos o tempo de 10 oscilações. Repetimos o processo 5 vezes.  Atividade A3 Colocamos a massa de 20g na mola 2, deformando-a até 8,10cm. Depois, puxamos a mola para baixo, deformando mais 1,00cm, totalizando uma deformação de 9,10cm. Enfim, liberamos a mola e medimos o tempo de 10 oscilações. Repetimos o processo 5 vezes.  Atividade A4 Colocamos a massa de 10g na mola...
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