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FIS01181 EXPERIMENTO 3 – Conservação da Energia Mecânica 
�̅� = _________ N/m 
 
Nome: ________________________________________________________ Cartão: ______________ Turma: ____ 
O objetivo deste experimento é verificar a conservação da energia mecânica no movimento vertical de um sistema 
massa-mola. Não queremos utilizar a conservação da energia mecânica para fazer cálculos aqui; queremos determinar 
os valores de energia através do experimento e então verificar se eles corroboram a conservação de energia mecânica. 
Uma massa M suspensa por uma mola de constante elástica k oscila entre os níveis B e C, 
em torno da posição de equilíbrio A. Desconsiderando forças dissipativas, a energia 
mecânica do sistema, em qualquer instante, se conserva e vale: 
 𝐸 =
1
2
𝑀𝑣2 +
1
2
𝑘𝑥2 + 𝑀𝑔𝑦 
onde v é a velocidade, x é a deformação da mola e y é a altura em relação ao ponto B. Note 
que estamos escolhendo o nível zero no ponto B (yB = 0) e que a deformação da mola no 
ponto de equilíbrio (xA) é diferente de zero. 
 Suspenda o gancho de 20 g e determine a altura de referência h0, em relação à mesa, para a qual o sistema 
fica em equilíbrio. Adicione uma massa de 20 g ao sistema (m = 0,02 kg) e meça a nova altura h1 em relação 
à mesa. A deformação da mola x correspondente a esse acréscimo de massa será igual à diferença entre as 
alturas h0 e h1. Repita o procedimento adicionando mais uma 
massa de 20 g ao sistema (m = 0,04 kg). Repita novamente o 
procedimento, adicionando uma terceira massa de 20 g ao 
sistema (m = 0,06 kg). Em cada caso, no ponto de equilíbrio, as 
forças gravitacional e elástica se compensam de forma que 
𝑘∆𝑥 = (∆𝑚)𝑔. Use esta relação para determinar o valor da constante elástica 
da mola k para cada caso e então calcule o valor médio de k a partir dos três 
valores encontrados na tabela. 
 
 Usando uma balança, determine a massa da peça especial: M = ________ kg 
 Usando os valores de �̅� e M determinados acima, CALCULE (não meça!) a deformação da mola no ponto de 
equilíbrio quando a peça especial está suspensa pela mola: xA = _________ m 
 Ajuste o cronometro digital no modo GATE, com precisão de 0,1 ms e a memória ativada. Confira se o 
centro do disparador ótico e o centro do disco de latão (base da peça especial) estão à mesma altura. Desloque 
a peça especial 10 cm para baixo em relação à altura de equilíbrio (use o bloco de madeira para medir os 10 
cm até a mesa), solte a peça especial (evitando vibrações e movimento em diagonal) e meça o tempo de 
passagem do disco de latão pelo fotossensor. Repita dez vezes o procedimento, calcule a média dos dez 
tempos e então calcule a velocidade média de passagem pelo ponto de equilíbrio (a espessura do disco de 
latão é d = 1,0 cm) por �̅� = 𝑑 𝑡̅⁄ . Como o intervalo de tempo é pequeno, tomaremos a velocidade média como 
aproximadamente igual à velocidade instantânea vA ao passar pela posição de equilíbrio. 
 
 
 
 Preencha a tabela abaixo e calcule a energia mecânica para cada ponto. Ao ir de B para A, a energia mecânica 
do sistema se conserva? 
vA (m/s) xA (m) yA (m) vB (m/s) xB (m) yB (m) EA (J) EB (J) 
 0,10 0 0 
 
m (kg) x (m) g.m (N) k (N/m) 
0,02 
0,04 
0,06 
𝑡̅ = ______ s vA = ______ m/s 
𝑀𝑔 
−𝑘𝑥