Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
FÍSICA EXPERIMENTAL II PROFESSOR: CIRO TURMA: 3054 RELATÓRIO: 5 OSCILAÇÕES DE SISTEMA MASSA-MOLA ALUNOS: EDMARA CHAVES MARIANA SALVAYA LÍVIO IZIDORIO SOLANGE A. MORAES OBJETIVO O experimento teve como objetivo: • Observar o comportamento da força exercida por uma mola em função do alongamento da mesma; • Determinar a constante de rigidez k da mola; • Determinar o período de oscilação do sistema massa – mola em função da massa. INTRODUÇÃO TEÓRICA Um oscilador massa-mola ideal é um modelo físico composto por uma mola sem massa que possa ser deformada sem perder suas propriedades elásticas, chamada mola de Hooke, e um corpo de massa m que não se deforme sob ação de qualquer força. Este sistema é fisicamente impossível já que uma mola, por mais leve que seja, jamais será considerada um corpo sem massa e após determinada deformação perderá sua elasticidade. Enquanto um corpo de qualquer substância conhecida, quando sofre a aplicação de uma força, é deformado, mesmo que seja de medidas desprezíveis. Mesmo assim, para as condições que desejamos calcular, este é um sistema muito eficiente. E sob determinadas condições, é possível obtermos, com muita proximidade, um oscilador massa-mola. Muitos fenômenos naturais apresentam padrões temporais repetitivos. Movimento planetário, átomos vibrantes numa molécula, oscilação eletromagnética e o movimento de uma massa presa em uma mola, são apenas alguns exemplos de movimentos de caráter periódico. A repetição periódica de ida e volta do movimento da origem ao movimento oscilatório ou movimento harmônico. Neste tipo de movimento chama-se de Período (T) ao tempo que dura uma repetição periódica de ida e volta; Freqüência (f = 1/T) é o número de oscilações num segundo; Amplitude (A) o deslocamento máximo a partir de um ponto fixo definido como a origem do movimento. O sistema massa-mola é constituído por uma massa pressa em uma mola e que obedece a lei de Hooke (F=-kx). O sinal negativo indica que a força da mola é oposta à força externa que a deforma. x: alongamento da mola. Aplicando a segunda lei de Newton à mola obtemos: ma =- kx Fazendo: Usando o fato de que o período T = 2 π / ω obtém-se: Uma relação para o período em termos da massa e a constante k da mola. MATERIAIS UTILIZADOS MOLARÉGUA COM MMANEL DE SUPORTE E PESOS BALANÇA SUPORTE VERTICAL PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL Fez-se a pesagem das peças; Mediu-se mola; Colocou-se as peças em uma determinada sequência no suporte e contou-se 10 oscilações em cada combinação de peças; Contou-se e anotou-se o período de tempo que decorreu essas oscilações; Combinou-se as mesmas peças novamente e mediu-se a mola a cada vez que se executou para que fosse possível o cálculo da deformação da mola. DADOS EXPERIMENTAIS Tempo total decorrido das oscilações: 03:56 s 03:97 s 04:41 s 05:13 s 05:68 s 06:33 s 06:78 s Tempo de oscilação por unidade: 0,36 s 0,40 s 0,44 s 0,51 s 0,57 s 0,63 s 0,68 s Medida da mola: 110 mm Deformação da mola por mm: Deformação total: Dividido por 1000 15 mm 0,015 mm 33 mm 0,033 mm 45 mm 0,045 mm 62 mm 0,062 mm 72 mm 0,072 mm 87 mm 0,087 mm 100 mm 0,1 mm K = = 14,33 = 14,84 = 15,66 = 15,80 = 16,59 = 16,89 = 16, 84 Tabela 1: Massa (Kg) Período (T) W (rad/s) 0,02196 7,78 25,54 0,05004 11,49 17,22 0,072 13,43 14,74 0,10007 15,76 12,56 0,12207 17,01 11,65 0,15011 18,71 10,60 0,17207 0.63 9,89 ANÁLISE DOS DADOS Através dos resultados obtidos, foi possível obter o gráfico CONSTRUIR OS DOIS GRÁFICOS! BIBLIOGRAFIA
Compartilhar