RELATÓRIO PÊNDULO DE MOLA

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<p>2</p><p>Av. Alberto Benassi, 200 - Parque das Laranjeiras - Araraquara - SP</p><p>CEP 14804-300 - Tel.: (16) 3336-1800</p><p>ENGENHARIA CICLO BÁSICO</p><p>LABORATÓRIO COMPLEMENTOS DE FÍSICA</p><p>NOME DO EXPERIMENTO</p><p>PÊNDULO DE MOLA</p><p>Nome do aluno</p><p>RA=</p><p>TURMA= B DATA= 10/09/2024</p><p>ARARAQUARA – SP</p><p>2024</p><p>RESUMO</p><p>Na aula laboratorial (prática 2), foram disponibilizados, materiais para que possamos determinar na prática, a constante elástica da mola de um Pêndulo de mola, pelos métodos estático e dinâmico. No laboratório foi montado o pêndulo e colocado em prática a teoria do sistema massa-mola. No método estático com diferentes massas, registramos a deformação da mola sem movimento algum. Já no método dinâmico, utilizando um cronômetro, foi possível registrar o período de cada oscilação do experimento, também com diferentes massas. Foram montadas duas tabelas, uma para cada método utilizado, através desses resultados foi possível determinar a constante elástica.</p><p>ÍNDICE DE FIGURAS</p><p>Figura 1 - Materiais utilizados no experimento.....................................................6</p><p>Figura 2 - Materiais utilizados no experimento......................................................6</p><p>Figura 3 - Materiais utilizados no experimento......................................................6</p><p>Figura 4 - Materiais utilizados no experimento......................................................6</p><p>ÍNDICE DE TABELAS</p><p>Tabela 1- - Método estático..................................................................................7</p><p>Tabela 2- - Método dinâmico................................................................................8</p><p>ÍNDICE DE GRÁFICOS</p><p>Gráfico 1 – Força em relação a deformação........................................................8</p><p>Gráfico 2 – Tempo em relação a massa..............................................................9</p><p>Sumário</p><p>1.	INTRODUÇÃO	5</p><p>2.	OBJETIVOS	5</p><p>3.	MATERIAIS E MÉTODOS	5</p><p>3.1 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL	6</p><p>4.	RESULTADO E DISCUSSÕES	7</p><p>4.1 Resultados da PARTE I	7</p><p>4.2 Resultados da PARTE Il	8</p><p>4.4 Questões dadas em aula	8</p><p>5.	CONCLUSÃO	10</p><p>6.	REFERÊNCIAS	10</p><p>INTRODUÇÃO</p><p>Diferente do pêndulo simples, no pêndulo de mola seu movimento acontece na vertical, nele utilizamos também, diferentes massas, mas com intuito de descobrirmos a deformação da mola acoplada. De acordo com o acréscimo de massas ao seu corpo, a mola vai se deformando por causa da força peso exercida sobre ela.</p><p>A lei de Hooke estabelece que, quando uma mola é deformada por alguma força externa, a força elástica restauradora passa a ser exercida na mesma direção e no sentido oposto à força externa. Essa força elástica, por sua vez, é variável e depende do tamanho da deformação que é sofrida pela mola. No entanto, se a intensidade da força ultrapassar o limite da elasticidade da mola, a deformação se tornará irreversível.</p><p>A deformação ou elongação é a medida da variação do comprimento da mola. Nesse sentido pode ser calculada pela diferença entre o comprimento final e o comprimento inicial da mola. Quando ela se encontra em seu tamanho original, livre da ação de forças que a deformem, a elongação é nula.</p><p>A constante elástica mede a rigidez da mola, isto é, a força que é necessária para fazer com que a mola sofra uma deformação. Quanto maior a sua constante elástica, mais difícil de ser deformada, ou seja, para fazer com que o seu comprimento varie, é necessário que se aplique uma força maior. A constante elástica é uma grandeza escalar, e sua unidade de medida no sistema internacional de unidades, é o N/m (Newton por metro).</p><p>OBJETIVOS</p><p>Nessa aula laboratorial temos como objetivo, determinar a constante elástica da mola pelo método estático e dinâmico.</p><p>MATERIAIS E MÉTODOS</p><p>· Massa de diferentes valores.</p><p>· Cronômetro.</p><p>· Mola.</p><p>· Suporte.</p><p>· Tripé com régua.</p><p>· Balança.</p><p>MATERIAIS UTILIZADOS NO EXPERIMENTO</p><p>Figura 1 e 2. Autoria própria.</p><p>Figura 3 e 4. Autoria própria.</p><p>3.1 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL</p><p>A parte prática da aula, foi dividida em duas etapas:</p><p>Parte I:</p><p>Método estático: Determinar o valor de K.</p><p>a) Conectar a mola no tripé fixando-a na base e no porta amostra.</p><p>b) Sem nenhuma massa inserida, anotar o valor da posição de equilíbrio X1=?</p><p>c) Inserir a primeira massa no suporte e medir a deformação sofrida pela mola X2=?</p><p>d) Repetir o passo anterior para diferentes valores de massa, e montar a tabela 1.</p><p>Parte II:</p><p>Método dinâmico:</p><p>a) Fixar a mola no tripé.</p><p>b) Fixar uma massa conhecida (deve-se conhecer a massa do conjunto (suporte + massa)).</p><p>c) Iniciar uma oscilação com pequena amplitude.</p><p>d) Com o sistema já em movimento, medir o tempo referente a 10 oscilações completas t10 com o cronômetro. Montar a tabela 2.</p><p>RESULTADO E DISCUSSÕES</p><p>A seguir, são descritos os resultados obtidos em cada etapa realizada.</p><p>4.1 Resultados da PARTE I</p><p>Na primeira parte da aula prática, seguimos o passo a passo para a execução do experimento e obtemos os respectivos resultados do método estático, como pode-se observar na tabela a seguir:</p><p>TABELA 1- MÉTODO ESTÁTICO</p><p>Coluna1</p><p>Peso(N)=F</p><p>Deformação (M)</p><p>m1</p><p>0,2</p><p>0,085</p><p>m2</p><p>0,25</p><p>0,1</p><p>m3</p><p>0,3</p><p>0,115</p><p>m4</p><p>0,45</p><p>0,16</p><p>m5</p><p>0,7</p><p>0,23</p><p>Tabela 1. Autoria própria.</p><p>4.2 Resultados da PARTE Il</p><p>Na segunda parte da aula prática, seguimos o passo a passo para a execução do experimento e obtemos os respectivos resultados do método dinâmico, como pode-se observar na tabela a seguir:</p><p>TABELA 2- MÉTODO DINÂMICO</p><p>Coluna1</p><p>Coluna2</p><p>Coluna3</p><p>Coluna4</p><p>Coluna5</p><p>Coluna6</p><p>Coluna7</p><p>m(kg)</p><p>0,02</p><p>0,025</p><p>0,03</p><p>0,035</p><p>0,045</p><p>0,07</p><p>t10(s)</p><p>4,95</p><p>5,9</p><p>6,3</p><p>6,8</p><p>7,39</p><p>9,55</p><p>T1(s)</p><p>0,495</p><p>0,59</p><p>0,63</p><p>0,68</p><p>0,739</p><p>0,955</p><p>T²(s²)</p><p>0,245</p><p>0,348</p><p>0,397</p><p>0,462</p><p>0,546</p><p>0,912</p><p>Tabela 2. Autoria própria.</p><p>4.4 Questões dadas em aula</p><p>1. Considerando os dados da tabela 1, construa um gráfico de F x X. O coeficiente angular da reta será o K;</p><p>R: GRÁFICO 1: FORÇA EM RELAÇÃO A DEFORMAÇÃO</p><p>Gráfico 1: Autoria própria.</p><p>Coeficiente angular (K): → → N</p><p>2. Considerando a tabela 2, construa um gráfico de T ² x m. Nesse caso, K= onde b é o coeficiente angular da reta;</p><p>R: GRÁFICO 2: TEMPO EM RELAÇÃO A MASSA</p><p>Gráfico 2: Autoria própria.</p><p>Coeficiente angular (b): → →</p><p>→ N</p><p>3. Analisando os dados obtidos pelos 2 métodos, qual método foi o mais preciso? Explique.</p><p>R: O método mais preciso foi o estático. Pois seus dados foram obtidos com o objeto parado e a cada 0,05 Newtons de força peso, sua deformação cresce constantemente a 0,015 metros. Já no dinâmico é preciso medir o tempo de oscilações com um cronômetro, assim, pode ter uma margem de erro maior.</p><p>4. Faça uma análise das possíveis incertezas experimentais, em cada método utilizado;</p><p>R: No método estático, ao medir a deformação da mola com uma régua, seu resultado pode ter uma taxa de erro não calculada, então, pode-se dizer que seu valor é uma possível incerteza. Já no método dinâmico, ao utilizarmos um cronômetro para medir o tempo de cada oscilação, seu resultado pode ter uma taxa de erro não calculada, assim pode-se dizer que também é uma possível incerteza. Outra possível incerteza acontece também ao utilizarmos a balança para pesarmos as massas do experimento.</p><p>5. Compare e discuta os valores obtidos por cada método;</p><p>R: Comparando os métodos utilizados, percebemos uma diferença nos resultados. Isso se deu pela taxa de erro das medições feitas na prática, esse fator, ocorre quando não se faz várias medições para tirar esse erro e obter uma medida exata.</p><p>6. Indicar os instrumentos de medição, utilizados na prática;</p><p>R: Os instrumentos de medição utilizados nessa prática foram: régua, balança e cronômetro.</p><p>CONCLUSÃO</p><p>Com base no experimento feito, foi possível determinar a constante elástica da mola pelo método estático e dinâmico no pêndulo de mola.</p><p>No método estático, obtemos as medidas das deformações para diferentes massas, com o objeto em repouso, e através dos resultados da tabela 1 e do gráfico 1, foi possível determinar a constante elástica da mola utilizando a</p><p>fórmula do coeficiente angular da reta. Já no método dinâmico, o objeto oscila na vertical, com um cronômetro registramos o período de cada oscilação para diferentes massas, com os resultados da tabela 2 e gráfico 2, obtemos também o coeficiente angular, para assim calcular a constante elástica da mola pela fórmula: , onde b é o coeficiente angular.</p><p>REFERÊNCIAS</p><p>HELERBROCK, Rafael. "Lei de Hooke"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/lei-de-hooke.htm. Acesso em 11 de setembro de 2024.</p><p>F x X</p><p>Peso(N)=F</p><p>8.5000000000000006E-2	0.1	0.115	0.16	0.23499999999999999	0.2	0.25	0.3	0.45	0.7	X (m)</p><p>F (N)</p><p>T²(s²) x m(kg)</p><p>T²(s²)</p><p>0.02	2.5000000000000001E-2	0.03	3.5000000000000003E-2	4.4999999999999998E-2	7.0000000000000007E-2	0.245	0.34799999999999998	0.39700000000000002	0.46200000000000002	0.54600000000000004	0.91200000000000003	m(kg)</p><p>T²(s²)</p><p>image1.png</p><p>image2.jpeg</p><p>image3.jpg</p><p>image4.jpg</p><p>image5.jpg</p>