3° Experiência - Constante da mola - parte 1

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Laboratório de Física II 
 
 
4° Experiência: 
 
 
OSCILAÇÕES – Parte 1 
 
 
TURMA 3121 
 
 
 
Integrantes: 
 
 
_________________________________________ 
Josimar dos Santos Nunes 
Matrícula – 20130709622-1 
 
_________________________________________ 
Ronan Vinicius Gomes Coelho 
Matrícula – 20130802374-1 
 
_________________________________________ 
Michael Anderson S. da Conceição 
Matrícula – 20130722752-1 
 
 
 
 
 
 
Rio de janeiro, 12 de setembro de 2014. 
 
 2
 
1. Objetivo da experiência 
1.1. Determinar a constante da mola(k) através de oscilações no sistema massa-
mola. 
 
 
2. Materiais utilizados 
2.1. Mola; 
2.2. Gancho; 
2.3. Seção de tarugo (massa); 
2.4. Balança digital; 
2.5. Cronômetro; 
2.6. Kit Arete; 
 
 
3. Desenvolvimento da experiência 
3.1. Primeiramente, foi pesada a seção de tarugo na balança digital e recolhido a 
informação sobre sua massa; 
3.2. Após coletar a massa, preparamos o sistema massa-mola, pendurando uma 
extremidade da mola no kit arete e a outra extremidade sustentava o gancho, 
que este, por sua vez, sustentaria a massa (seção de tarugo); 
3.3. Após o sistema montado, foi dado um leve toque na seção de tarugo de 
forma que ele oscilasse no movimento “para cima, para baixo” e assim, 
pudessémos contabilizar quanto tempo seria necessário para concluir 20 
oscilações completas; 
3.4. Coletado o tempo necessário para as 20 oscilações da massa, foi repetido 
esse processo mais uma vez para se calcular uma média (considerando uma 
possível faixa de erro nas repetições, a média seria o valor para compor o 
cálculo principal); 
3.5. Enfim, tendo registrado os dados necessários, utilizamos as equações 
necessárias para se calcular a constante da mola. 
 
 
 
 3
 
 
 
 
4. Equações e cálculos 
4.1. Equações: 
 

tT  
T


2
 
m
k
 
Sabendo que: 
m
k
 e 
T


2
 , logo: 
2
2
2
2
22
4
4
2
2
T
mk
m
k
T
m
k
T
m
k
T






















 
 
Onde: 
T = Período (s); 
t = Período para cada repetição de 
oscilações(s); 
 = N° de oscilações; 
= Frequência angular (rad/s²); 
k = Constante da mola (N); 
m = Massa (kg);
 
 
4.2. Resultados coletados e calculados: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Período 
Primeira repetição 
(T1) 
Período 
Segunda repetição 
(T2) 
7,44s 7,03s 
Massa (m) 
Números de 
oscilações ( ) 
0,057g 20 ciclos 
 4
 
 
4.3. Desenvolvimento dos cálculos: 
4.3.1. Com base nos resultados de volume coletados, calculamos o período 
correspondente à primeira variável de tempo (T1): 
 
sk
k
TT
372,0
20
44,7
1
1
1




 
sk
k
TT
351,0
20
03,7
2
2
2




 
 
Nk
k
T
mk
26,16
)372,0(
057,04
4
1
2
2
1
2
2







 
Nk
k
T
mk
26,18
)351,0(
057,04
4
2
2
2
2
2
2







Nk
k
kkk
26,17
2
26,1826,16
2
21





 
 
 
 
 
 
 
5. Conclusões: 
Conforme os resultados reais obtidos ao final da experiência, podemos observar 
que a constante da mola no sistema massa-mola com os dados apresentados acima 
corresponde a 17,26N. 
 
 
 
 
 5
 
 
6. Esquema da montagem: 
 
 
MASSA 
KIT 
ARETE 
BALANÇA DIGITAL 
GANCHO 
MASSA 
MOLA 
GANCHO