Relatório Movimento Harmônico Simples

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Movimento Harmônico Simples
Experimento realizado dia 05/03/2016
Colaboradores:
Gustavo Gonçalves da Costa
Edvando da Rocha Morgado
Objetivo do Experimento
Estudar o movimento harmônico simples (MHS). Determinar as constantes elásticas de molas individuais, suas associações em série e em paralelo. Estudar o movimento vibratório através das oscilações num sistema massa-mola. Medir o período de oscilação de um sistema massa-mola. Determinar a constante da mola dada, através do método dinâmico.
Introdução Teórica Resumida
O Movimento Harmônico Simples (MHS) é o movimento oscilatório ocorrido quando a aceleração e a força resultante são proporcionais e opõem ao deslocamento. É um tipo de frequência do movimento, onde oscila a massa. É explicável por um modelo matemático para alguns movimentos vibratórios observáveis em alguns fenômenos (pêndulo ou vibração molecular).
Num modelo físico construído com molas, o (MHS) é observável em massas presas a uma mola ligada a um suporte rígido, como uma parede. Se o sistema está na posição de repouso, diz-se em equilíbrio estático. No entanto, se a massa é deslocada a partir da posição de equilíbrio, uma reposição do mesmo vai ser exercida pela mola, chamada de elasticidade, seguindo assim a Lei de Hooke.
Para ilustrar a utilização de gráficos em medidas experimentais vamos realizar um experimento simples envolvendo massas e molas. Dentro dos limites de validade da lei de Hooke, a distensão de uma mola é proporcional à força aplicada e a constante de proporcionalidade ké a chamada constante da mola. O movimento de uma massa M, presa à extremidade de uma mola é um exemplo típico de (MHS) (Figura 1). Se uma força atua sobre a mola dentro de seu limite elástico, a força restauradora é proporcional ao deslocamento, resultando em um (MHS)
Circuito ou esquema Experimental
FIGURAS:
Figura 1. Tripé para suporte, vista frontal
Utilizamos um aparato para (MHS), que tinha três aberturas, onde duas tinham o mesmo diâmetro, e a do meio tinha diâmetro menor, como pode ser visto na figura 1.
Figura 2. Tripé para Vasos Comunicantes, vista frontal, montado e completo
Procedimento Experimental
Nesse experimento foram utilizados os seguintes materiais:
1 (um) tripé;
1 (um) cronômetro 
1 (uma) Régua milimetrada 
 3 (três) sapatas niveladoras; 
 3 (três) molas helicoidais; 
1 (um) conjunto de massas acopláveis de 50 g e gancho lastro;
1 (um) perfil universal com escala milimetrada; 
1 (um) suporte fixo para associação de molas; 
1 (um) suporte móvel para associação de molas em paralelo.
Análise dos Dados
Molas em Série
Xo = 57 mm (Mola 1)
Xo = 58 mm (Mola 2)
 - Massas:
Lastro = 11,8 g
Gancho = 6,8 g
Pesos (3) = 50 g cada
Distenções da Mola em diferentes massas:
Distenção da mola com massa total de 68,5 g - > 0,0685 kg
Comprimento Mola 1:Comprimento Mola 2: 
 Xo = 57 mm Xo = 58 mm 
 XF = 79 mm XF = 80 mm
 ∆ = XF - Xo = 22mm ∆ = XF - Xo = 22mm
Distenção da Mola com massa total de 129g -> 0,129 kg
Comprimento Mola 1: Comprimento Mola 2: 
 Xo = 57 mm Xo = 58 mm 
 XF = 95 mm XF = 98 mm
 ∆ = XF - Xo = 38 mm ∆ = XF - Xo = 40 mm
Distenção da Mola com massa total de 179g -> 0,179 kg
Comprimento Mola 1: Comprimento Mola 2: 
 Xo = 57 mm Xo = 58 mm 
 XF = 114 mm XF = 116 mm
 ∆ = XF - Xo = 57 mm ∆ = XF - Xo = 59 mm
Oscilação da mola em determinadas massas totais:
Massa de 68,5 g = = 0,606 s/oscilação
Massa de 68,5 g = = 0,721 s/oscilação
Massa de 68,5 g = = 0,606 s/oscilação
Calcular o K resultante da mola em cada massa:
Kresult 1 = = = = 7,37
Kresult 2 = = = 9,79
Kresult 3= = = 9,85
Calcular a Média dos K:
Média k = = = = 9,00
Calcular o Erro Percentual:
	
 = = 10 %
Resultados e Discussões
A partir do experimento realizado com a equipe, podemos observar que, apesar dos problemas apresentados na hora de medir os tempos e o Kresultante para cada massa com precisão, concluímos que o experimento, onde cronometramos o tempo para obtenção do período, e com as massas devidamente pesadas, que é possível calcular a constante k da mola, comprovando assim, a teoria que diz que o período depende apenas da massa e da constante da mola. Achamos nosso resultado satisfatório, pois obtivemos valores muito próximos, onde a diferença de erro ficou 10%.
Referências
http://www.ebah.com.br/content/ABAAAfldYAL/relatorio-movimento-harmonico-simples
www.fisica.net/mecanicaclassica/mhs_movimento_harmonico_simples.pdf
www.sofisica.com.br/conteudos/Ondulatoria/MHS/forcanomhs.php