Relatório 4 Sistema Massa Mola Fisica 2

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE FEIRA DE SANTANA
OTÁVIO DOS SANTOS E SANTOS
TIAGO DOS SANTOS PINTO
EXPERIMENTO 4 : SISTEMA MASSA-MOLA
Feira de Santana - Bahia
2018
OTÁVIO DOS SANTOS E SANTOS
TIAGO DOS SANTOS PINTO
EXPERIMENTO 4: SISTEMA MASSA-MOLA
Relatório técnico apresentado como requisito parcial para obtenção da aprovação na disciplina FIS210, no curso de Engenharia Civil, na Universidade Estadual de Feira de Santana. 
Prof. Vladimir Ramos Vitorino de Assis
Feira de Santana - Bahia
2018
Objetivo
-Comparar a Frequência Angular medida com a prevista pela teoria.
Introdução
MHS (Movimento Harmônico Simples) é um movimento que ocorre de modo periódico ou cíclico. O MHS também pode ser descrito como o movimento de oscilação mais elementar, e pode ser observado em qualquer sistema em equilíbrio estável que subitamente tem essa situação modificada, passando a executar um movimento periódico, cíclico ou oscilatório, sendo o último o termo mais usado para designar esse tipo de situação. Nesse relatório o objetivo de estudo é um sistema massa-mola que consiste em um corpo de massa m preso a extremidade de uma mola cuja extremidade oposta está fixada a uma estrutura. Quando a mola é comprimida ou distendida o corpo inicia um movimento de vai-e-vem regido pela força restauradora exercida pela mola:
 				F = - KX (Lei de Hooke).
Sendo o X a deformação causada pelo peso do corpo de massa m, a força recebe o sinal negativo por ser uma força restauradora, ou seja, aquela que tende a fazer com que o sistema volte a sua posição original (equilíbrio estável). Se movimentarmos o corpo para a esquerda uma força proporcional na mesma direção e em sentido oposto surgirá para manter o equilíbrio e atingirá seu valor máximo em X = -A . Se movimentarmos o corpo para a direita a força restauradora aumentará atingindo seu valor máximo em X = +A. A distância da origem O até os pontos X = +A e X = -A é chamada de amplitude de oscilação. O período T desse MHS é obtido através da fórmula:
Sendo o: T-Período 
m- Massa 
K-Constante elástica da mola
O ponto em que a força peso e a força elástica se anulam, é o ponto de equilíbrio do sistema. O sistema massa-mola vertical segue o mesmo padrão do horizontal, se diferenciando pela ação da gravidade na força peso.
Desenvolvimento
Montou-se o equipamento de forma que a régua e a mola estivessem uma ao lado da outra e ambas fixas à haste. Havia também um pequeno suporte para os pesos fixo à extremidade inferior da mola. Após a montagem, um peso foi colocado sobre o suporte. Então, o suporte era puxado para baixo e solto, para que este oscilasse verticalmente. Aproximadamente no mesmo instante em que o suporte era solto, o cronômetro era ativado. Contava-se 10 oscilações e então o cronômetro era desativado e o intervalo de tempo exibido no cronômetro era anotado como sendo o período de 10 oscilações correspondente ao peso colocado. Repetiu-se isto para os demais pesos e então os valores obtidos serão usados para comparar a frequência angular medida com a prevista pela teoria.
Materiais Utilizados:
- Mola metálica;
- Haste com escala graduada em para prender a mola com os pesos;
- 4 Corpos com diferentes massas;
- Balança Eletrônica Digital.
- Cronômetro.
Resultados:
Teoria
Cilindro 1:
K=14,37
M=0,006583 kg
ω=
ω= 46,72146548 rad/s
Cilindro 2:
K=14,37
M=0,023904 kg
ω=
ω= 24,51845465 rad/s
Cilindro 3:
K=14,37
M=0,070225 kg
ω=
ω= 14,30482371 rad/s
Cilindro 4:
K=14,37
M= 0,065925 kg
ω=
ω= 14,76397547 rad/s
Prática
Cilindro 1:
T=2π
T=0,425268692 s
Cilindro 2:
ω=
ω=
ω= 21,01399768 rad/s
Cilindro 3:
ω=
ω=
ω= 13,54134764 rad/s
Cilindro 4:
ω=
ω=
ω= 13,68885688 rad/s
Discrepância relativa percentual:
D%= ||*100
Cilindro 2:
D%= ||*100
D%= 14,3%
Cilindro 3 :
D%= ||*100
D%= 5,3%
Cilindro 4 :
D%= ||*100
D%= 7,3%
Conclusão
	Através da realização dos experimentos, verificou-se a ação das leis do MHS e como fatores como a massa dos corpos acoplados a mola, a constante elástica e amplitude, por exemplo, influenciam no comportamento do sistema massa-mola. Com os resultados obtidos, percebeu-se que conforme o peso (F) aumenta o comprimento da mola também aumenta, além disso, em nenhum dos experimentos a mola ultrapassou seu limite de elasticidade, já que assim que as massas foram retiradas, as molas voltaram ao seu comprimento inicial. Como já era esperado, notamos divergências entre os valores experimentais e teóricos, e não foi possível identificar a Frequência Angular na prática do cilindro 1 pois o cilindro é leve, e oscila muito rápido, fazendo com que haja diferenças grandes entre os registros feitos no cronômetro, devido ao tempo de reação humana. O tempo de reação humana, também conhecido como reflexo pode ser entendido como o tempo necessário para que uma pessoa perceba um estimulo (visual, tátil, auditivo, entre outros.) e reaja o mais rápido possível. O tempo de reação que é indivíduo relaxado (019 s + 0,01s) e do indivíduo sob estresse (0,47s + 0,15s), é de extrema importância na execução de inúmeras atividades, podendo estas estarem relacionadas desde esportes até mesmo a segurança pessoal. Concluímos que o período de oscilação depende da massa do corpo suspenso e da constante elástica da mola que o sustenta.·.
Referências 
"Força no Movimento Harmônico Simples" em Só Física. Virtuous Tecnologia da Informação, 2008-2018. Disponível na Internet em http://www.sofisica.com.br/conteudos/Ondulatoria/MHS/forcanomhs.php.Acesso em 19/04/2018 às 14:42.
FEIS. Medida do tempo de reação humano-UNIVAP. Tópico 6: aula pratica (2012). Disponível em: < www.univap.br.aula.fisica.exp>. Acesso em 19/04/2018 às 15:20.