Sistema Massa-Mola em Oscilação

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LABORATÓRIO DE FÍSICA 
OSCILAÇÕES 
2.1. SISTEMA MASSA-MOLA 
 
Abaixo, temos uma figura que exemplifica o diagrama de forças e as equações 
dinâmicas de um sistema massa-mola posto a oscilar entre as posições 𝑋𝑚𝑖𝑛 = −𝑋0 e 
𝑋𝑚á𝑥 = +𝑋0 em torno do ponto 𝑋 = 0 (posição de equilíbrio do sistema). 
 
 
 
No estágio de mola comprimida, aceleração e força são máximas em sua 
intensidade (módulo), mas diz-se mínimas por considerar que estão no sentido oposto 
ao que se arbitrou como positivo. 
Como resultado da aplicação da 2ª Lei de Newton ao sistema, encontramos uma 
equação diferencial, cuja solução nos permite determinar a função da posição da mola 
no decorrer do tempo: 
𝑋(𝑡) = 𝑋0cos⁡(𝜔𝑡 + 𝜃0), 
 
Onde,⁡𝑋0 é a deformação inicial sofrida pela mola (amplitude máxima do MHS), 
ω é a frequência angular e 𝜃0 é a fase inicial. Derivando a equação da posição em função 
do tempo, podemos encontrar a função horária da velocidade, dada por: 
𝑣(𝑡) = −𝜔𝑋0sen⁡(𝜔𝑡 + 𝜃0)