Oscilador Massa Mola

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CURSO DE ENGENHARIA
FÍSICA EXPERIMENTAL II
Oscilador Massa Mola
Professor: DECÍO ALVES DA SILVA
Aluno: Alexandre Schettini Cardoso
Matrícula: 2009.01.07291-8
O Oscilador massa e mola
Objetivo:
- Reconhecer ao final do experimento o MHS executado por um oscilador massa e mola como o movimento de um ponto material sujeito à ação de uma força restauradora proporcional à elongação;
- Determinar o período de oscilação num oscilador massa e mola;
- Comprovar experimentalmente a validade da expressão 1: = 2π{[m + (m/3) ] /K}1/2 num oscilador massa e mola , identificando cada variável da mesma;
- Determinar, pelo processo dinâmico, a constante de elasticidade K da mola. 
Materiais Necessários:
- Sistema de sustentação principal Arete formado por tripé triangular com escalas múltiplas, escala angular de 0 a 120 graus e milimétrica, haste principal e sapatas niveladoras amortecedoras; painel com fixação integrada e quatro graus de liberdade;
- 01 mola helicoidal com massa ms = 157 x 10-3 Kg, previamente determinada;
- 01 conjunto de 3 massas acopláveis de 50g;
- 01 gancho lastro;
- 01 escala milimetrada.
 3. Pré-requisitos:
 - A mola escolhida deve estar etiquetada com o valor da sua constante K.
 K = 2,82 N/m
 - Conceitos de peso, massa, período e frequência.
 
 4. Montagem:
 Montar o sistema da seguinte forma:
5. Desenvolvimento das atividades
5.1. Dependure a mola, o gancho e as três massas acopláveis (neste momento a fração da massa da mola, por ser muito pequena, não será considerada). 
5.2. Determine e anote a posição de equilíbrio X0 do sistema.
 X0 = 0,3 m.
a) Puxe o gancho lastro 10 mm além de x0 e torne a soltá-lo. Comente o observado.
Resposta: Ela oscila para baixo e para cima
b) Classifique tipo de movimento executado pela massa m dependurada no sistema, denominado de oscilador massa x mola.
Resposta: Movimento Oscilatório 
5.3. O que você observa em relação à amplitude A do movimento executado pela massa m à medida que o tempo passa? Procure justificar o motivo de tal fato. 
Resposta: A amplitude do movimento diminui de acordo com o tempo, isso acontece pela atuação da constante elástica.
5.4. O que você observa em relação à frequência f do oscilador massa e mola à medida que o tempo passa?
Resposta: A frequência diminui de acordo com o tempo.
5.5. As análises seguintes se basearão na hipótese da irrelevância dos agentes causadores do amortecimento devido às seguintes técnicas que serão utilizadas:
a) – Observação do fenômeno nos primeiros movimentos, onde os efeitos de amortecimento não são tão acentuados.
b) – Utilização de pequenas amplitudes iniciais com x em torno de 10 mm.
Combinando a principal equação da dinâmica do ponto material: 
 F = m . a
Com a lei de Hooke F = - K . x, podemos escrever: 
 - K . x = m . a,
Logo: m . a + K . x = 0, (dividindo todos os termos por m) resulta:
 a + (K/m)x = 0
5.6. Solte o sistema e determine o período do MHS executado pela massa suspensa m.
	
Resposta: T = 0,59 s 
5.7. Determine, pelo processo dinâmico, a constante de elasticidade K da mola. Compare o valor obtido com o valor etiquetado na mola.
 Resposta: T = 2π 
 T = 0,59 s 
 m = 0,157
 mmola = 0,00417
 0,592 = 2π 
 K2 = 6,28 x 0,16/ 0,59 => K² = 1,005/0,59
 K = 
 K = 1,3 N/m
 5.8. Calcular a força da mola.
 Resposta: F = K . X
 K = 2,82 N/m
 X = 17 cm => X = 0,17 m 
 F = 2,82 . 0,17 => F = 0,48 N
6. Conclusão:
Realizando este experimento pude reconhecer o MHS executado por um oscilador, pude ver que depende do peso do material para definir um movimento, pois quanto menor o peso mais ele se aproxima do movimento de um pêndulo, medi o período de oscilação, comprovei experimentalmente a diferença entre da constante de elasticidade considerando mola e sem considerar a mola, comprovei na prática tudo o que vimos na teoria. Os tempos de oscilações diferem conforme inserimos mais massa, mas independe da amplitude e temos que considerar que todo experimento realizado está propenso a erros, considerando com isso, a montagem e execução do experimento como satisfatório.