Relatório física Massa Mola

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RELATÓRIO DE FÍSICA EXPERIMENTAL
	CURSO
	Engenharia Civil
	TURMA
	3121
	DATA
	27/04/2017
	Aluno/
Grupo
	
Thaiane de Oliveira Pereira - 201603311921
	TÍTULO
	Massa-Mola
	OBJETIVOS
	-Analisar e verificar o comportamento estático e dinâmico de um sistema Massa-Mola. Comportamento descrito pela Lei de Hooke.
	
	
	INTRODUÇÃO
	 Trata-se de um corpo de massa m preso á extremidade de uma mola cuja outra extremidade se encontra fixada em outro corpo ou a um ponto fixo (uma parede por exemplo). Quando não há forças atuando sobre o corpo, o sistema encontra-se em equilíbrio. A partir do momento em que se imprime uma força ao corpo, o comprimento da mola sofre uma variação e a mola reage com uma força denominada força elástica, cujo módulo é dado pela Lei de Hooke:
F = - kx (1)
 Onde k é a constante elástica da mola e x é a variação do comprimento. O sinal negativo deve-se ao fato de que, adotando como referência o sentido da força aplicada como sendo positiva, a força elástica tem sentido oposto. (Figura 01)
Figura 1 - Sistema Massa-mola horizontal
 No caso de um sistema massa-mola (Figura 02), a força que atua sobre a massa m é a força peso, e portanto, pela Lei de Hooke temos: Kx = m.g (2)
Figura 2 - Sistema Massa-mola vertical
 Constante elástica no movimento harmônico simples. (Período) É o intervalo de tempo necessário para o corpo completar uma oscilação em torno da posição de equilíbrio. O período é o inverso da frequência f = n então T = t
 t n
 
 Como a superfície não tem atrito, esta é a única força que atua sobre o bloco, logo é a força resultante, caracterizando um MHS.
Sendo assim, o período de oscilação do sistema é dado por:
	MATERIAIS E MÉTODOS
	
1° Experiência: Estática
Material Utilizado:
- Mola metálica; 
- Régua com precisão de 1 mm; 
- Suporte universal para prender a mola com os pesos e a régua; 
- Gancho para se apoiar pesos à mola; 
- Pesos de 25g e 50g
 
 
Método:
1° passo: Colocamos a régua pendurada no suporte junto com a mola e o suporte dos pesos;
2° passo: Pegamos uma referência X na mola e fomos colocando os pesos com o peso pedido no suporte e anotando cada diferença de medida naquele ponto X na mola. 
3° passo: Sendo assim, obtivemos as diferenças para cada peso pedido em aula e anotamos para construção da tabela e gráfico. 
2° Experiência: Dinâmica
Materiais usados:
- Mola metálica; 
- Régua com precisão de 1 mm; 
- Haste para prender a mola com os pesos e a régua; 
- Suporte para se apoiar pesos à mola; 
- Pesos de 25g e 50g
- Cronômetro
 
Métodos:
1° passo: Colocamos a régua pendurada no suporte junto com a mola e o suporte dos pesos;
2° passo: pegamos uma referência X na mola e fomos colocando o peso de 50g ,e verificamos o tempo de 10 oscilações e anotamos o tempo, repetimos esse procedimento 5 vezes;
3° passo: fizemos o procedimento anterior com as seguintes massas 75g, 100g, 125g, 150g e 175g;
4° passo: anotamos todos os dados para a construção da tabela e do gráfico.
 
	RESULTADOS 
	
1° Experiência: Estática
F(N) = m.g 
F(N) = 0,030 . 9,81 = 0,294 N/Kg
F(N) = 0,043 . 9,81 = 0,422 N/Kg
F(N) = 0,055 . 9,81 = 0,540 N/Kg
F(N) = 0,068 . 9,81 = 0,645 N/Kg
F(N) = 0,084 . 9,81 = 0,824 N/Kg
F(N) = 0,097 . 9,81 = 0,952 N/Kg
	
Tabela Estática 
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	Massas
	0g
	50g
	75g
	100g
	125g
	150g
	175g
	
	X (cm)
	0,0 
	 3,0
	 4,3
	 5,5
	 6,8
	 8,4
	 9,7
	
	F (N)
	0,000
	0,294
	0,422
	0,540
	0,645
	0,824
	0,952
	
Obs: Gráfico 1 da tabela estática está em papel milimetrado, conforme pedido em aula.
Cálculo da Tangente:
K = tgƟ = Δf = 0,38/2 = 0,19 N/cm
 Δx
2° Experiência: Dinâmica
Tabela
	m
	50g
	75g
	100g
	125g
	150g
	175g
	t1
	03:65s
	03:81s
	04:45s
	04:61s
	05:01s
	05:87s
	t2
	03:64s
	03:24s
	04:80s
	04:48s
	04:76s
	05:53s
	t3
	03:43s
	03:59s
	04:25s
	04:23s
	04:70s
	05:93s
	t4
	03:51s
	03:91s
	04:70s
	04:64s
	05:28s
	05:95s
	t5
	03:38s
	03:77s
	04:63s
	04:64s
	05:51s
	05:53s
	Total (t1+t2+t3+t4+t5)
	17:61s
	18:32s
	22:83s
	22:30s
	25:26s
	28:81s
	Total Médio 
	03:52s
	03:64s
	04:57s
	04:46s
	05:05s
	05:76s
Tabela de período:
	t 50g
	t médio/10
	03:52/10
	00:35s
	t 75g
	t médio/10
	03:64/10
	00:36s
	t 100g
	t médio/10
	04:57/10
	00:46s
	t 125g
	t médio/10
	04:56/10
	00:46s
	t 150g
	t médio/10
	05:05/10
	00:50s
	t 175g
	t médio/10
	05:76/10
	00:58s
Tabela de constante elástica ( t² . m ):
	
	Total médio² x massa (g)
	Total do T² x massa (kg)
	Total
	t 50g
	03:52² x 50g
	12:39 x 0,050kg
	0,62
	t 75g
	03:64² x 75g
	13:25 x 0,075kg
	0,99
	t 100g
	04:57² x 100g
	20:88 x 0,100kg
	2,09
	t 125g
	04:46² x 125g
	19:89 x 0,125kg
	2,49
	t 150g
	05:05² x 150g
	25:50 x 0,150kg
	3,82
	t 175g
	05:76² x 175g
	33:18 x 0,175kg
	5,81
Gráfico 2 Dimâmica ( t² . m )
Compare as constantes elásticas encontradas nos dois gráficos. Qual a diferença percentual entre elas?
KD – KE / KE . 100
K = I0,0057 – 0,19I = 0,133/0,19 = 0,7 . 100 = 70%
 O K estático é 70% maior que o K dinâmico. 
	ANÁLISE E CONCLUSÃO
	
 
 
 
 
 
Gráfico 2: 
 
5. Conclusão 
Analisando os resultados observamos que a massa causa a deformação da mola, percebemos que quanto maior o peso, uma vez que o peso e a força elástica são iguais (P= Fel), maior é o tempo de oscilação (T). Os dois procedimentos anteriores utilizam grandezas de entrada diferentes, porém produzem resultados pertinentes entre si, sendo que a diferença pode ser causa de incertezas sistemáticas e aquelas relacionadas ao processo de medição, que foi manual.
	REFERÊNCIAS
	
Baseado na aula ministrada pelo Professor Gabriel, e anotações feitas em acompanhamento da experiência.