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MOVIMENTO OSCILATÓRIO (Sistema Massa x Mola) Alunos: Aline da Costa Lamença 201708003975 Luís Araújo da Silva 201502206081 Rafael Venerabile 201602729069 Wellington Martins dos Santos 201502123312 4º Relatório de Física II Professor: Ciro Muri Índice Objetivos Gerais .................................................................................................2 Introdução Teórica...............................................................................................2 Materiais Utilizados .............................................................................................3 Dados Experimentais...........................................................................................3 Análise dos Dados...............................................................................................4 Conclusão............................................................................................................4 Bibliografia ..........................................................................................................4 1 Objetivos gerais Verificar experimentalmente o comportamento da força exercida por uma mola em função do alongamento da mola; Determinar a constante de rigidez K da mola; Determinar o período de oscilação do sistema Massa x Mola em função da massa. Introdução Teórica Antes de mais nada, vamos introduzir fatos históricos e definições para que a compreensão do experimento fique clara. Quando escrevemos que iremos determinar a constante de Hooke de uma mola cometemos um erro, na realidade determinaremos a constante de Young característica de cada mola. …Robert Hooke (1635–1703) descobriu em 1676 a lei fundamental que existe entre a força e a distorção resultante num corpo elástico. Ele resumiu os resultados de suas experiências na forma de uma lei. “Ut tensio sic vis”, a qual, traduzida livremente, significa que “uma mudança de forma é proporcional à força deformadora”. Muitos anos depois, Thomas Young (1733–1829) deu á lei de Hooke uma formulação mais precisa, ao introduzir conceitos físicos definidos a serem associados com “uma mudança de forma” e “força deformadora”. Quando uma tensão (forças resultante na deformação de um sólido) é provocada no interior de um sólido pela aplicação de forças externas, uma variação física é produzida. Estas distorções relativas são chamadas deformações e podem ser de três tipos: Mudança no tamanho do corpo, mantendo a mesma forma. Mudança na forma mantendo o mesmo volume. Mudança de comprimento. A lei de Hooke pode agora ser enunciada da seguinte forma: Tensão__ = Constante = Módulo de elasticidade deformação nome este introduzido por Thomas Young. 2 Material utilizado: 01 Suporte 01 Mola 01 Balança digital 01 Gancho lastro 04 Anilhas 01 Escala Milimetrada Dados Experimentais O experimento consiste em medir a constante elástica de uma mola. Inicialmente mediu-se a massa de cada anilha, utilizando a balança digital, obtendo os valores abaixo: Anilhas Massas 01 22.74g 02 50.02g 03 50.03g 04 50.08g Para isso uma mola foi presa ao suporte, e nele colocou-se uma anilha, medindo a constante elástica (K) com a escala milimetrada, obtendo os seguintes valores: x (mola) = 110m X = deformação mola Massa suporte (gancho) = 6,91g Massa (g) Massa (Kg) X (mm) X (m) m1 = 25 0,025 124 0.12 m2 = 50 0,050 140 0.14 m3 =75 0,075 152 0.15 m4 = 100 0,010 167 0.16 m5 = 125 0,011 180 0.18 m6 = 150 0,015 197 0.19 m7 = 175 0,017 210 0.21 Em seguida, calculou-se a força, em Newtons (N), obtendo – se os valores: Para o cálculo, considerou – se g = 9,79 m2 Massa (Kg) X (m) Força (N) = m g K(N/m) 0,025 0.12 0,2447 0.14 0,050 0.14 0,4895 0.16 0,075 0.15 0,7342 0.18 0,010 0.16 0,0979 0.21 0,011 0.18 0,1125 0.23 0,015 0.19 0,1468 0.32 0,017 0.21 0,1713 0.21 3 Após obter os valores de cada força elástica e a deformação correspondente a cada massa analisada, construiu-se um gráfico da força elástica pelo deslocamento (F x X) para calcular seu coeficiente linear, no caso constante elástica estática K (unidade de medida: N/mm). Para se obter a constante elástica K, Pela segunda Lei de Newton: Análise dos dados e Conclusão A experiência realizada teve o intuito de determinar a constante elástica de uma mola. A partir dos experimentos realizados foi possível observar que os erros advindos do operador influenciam bastante nos resultados obtidos. Isso explica, por exemplo, o valor diferente das constantes elásticas encontradas usando pesos diferentes. Bibliografia Material Didático Estácio de Física II 4
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