Relatório Finalizado

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MHS - Sistema Massa-Mola
Amanda Nayara Fernandes – 8º Período
Dannyel Rodrigues de Souza – 8º Período
Felipe Antônio Viana de Araujo – 8º Período
Gabriel Aires Honorato – 8º Período
Marcos Gabriel Carvalho Silva – 8º Período
Vibrações de Sistemas Mecânico – Engenharia Mecânica
Professor: Me. Rosenberg Fortes
Centro Universitário de Anápolis – UniEvangélica
Resumo. Neste experimento demonstra-se a validade de um sistema massa-mola, comparando o período de oscilação obtido experimentalmente com o valor calculado através das leis que regem o movimento harmônico simples. Com intensão de verificar a dependência do período de uma mola com a massa do sistema e compara-la com o valor da constante de elasticidade obtido através do método dinâmico. 
Palavras chave: massa-mola, oscilação, elasticidade. 
 
	
		
Introdução
O experimento descrito neste relatório refere-se a um sistema massa-mola, onde se objetivou conseguir valores experimentais dos períodos de oscilação e compará-los com valores teóricos, verificando a diferença percentual entre eles. Para obter os valores teóricos, parte-se da Lei de Hooke, a qual descreve que, numa mola, a força de extensão ou compressão é linearmente proporcional à variação de comprimento sofrida pela mola, desde que a força não exceda o seu limite de deformação elástica.
Muitos comportamentos oscilatórios surgem a partir da existência de forças restauradoras que tendem a trazer ou manter sistemas em certos estados ou posições, sendo essas forças restauradoras basicamente do tipo forças elásticas, obedecendo, portanto, a Lei de Hooke:
.
Todo movimento que se repete a intervalos de tempo iguais tem um movimento chamado periódico. Com isso temos um movimento harmônico, escrita em termos de uma função cosseno: 
𝑥(𝑡) = Acos(𝜔𝑡 + 𝜑).
Essa função cosseno se repete periodicamente ao longo do tempo, com frequência 
 𝑓 = 𝜔 2𝜋
ou seja, com período 
𝑇 = 2𝜋 𝜔 .
No caso de um sistema massa-mola, no qual o corpo de massa 𝑚 oscila acoplado à mola (supostamente ideal) de constante elástica 
e consequentemente, o período é
No experimento a seguir, controlaremos a massa do corpo que oscila, enquanto medimos o período das oscilações. Desta forma, poderemos calcular o valor da constante elástica da mola sem utilizar a lei de Hooke.
Objetivos
Este experimento tem por objetivo comparar e analisar as diferenças porcentuais entre os métodos analíticos com os métodos práticos, com a realização 10 experimentos para melhor obtenção de resultados.
Materiais Utilizados
-Mola
-Tripé
-Gancho para os pesos
-Anilhas(como pesos)
-Trena
Procedimento Experimental
O procedimento experimental baseou-se inicialmente na verificação e análise da mola que seria utilizada no experimento, primeiramente montamos o experimento onde a mola esteve disposta na posição vertical. Em seguida prendemos o suporte para os blocos na extremidade da mola. 
Sendo assim colocamos o sistema para oscilar fornecendo de início uma determinada força manual que provocou uma distensão específica na mola, assim o sistema começou a oscilar com pequenas amplitudes, e com o cronometro medimos o tempo para cada 10 oscilações. 
Este procedimento foi realizado com a utilização de cada bloco de massa, onde variávamos com o aumento da massa, onde cada vez que aumentávamos a massa do bloco, repetíamos o procedimento de provocar uma oscilação no sistema e calculávamos o tempo para cada 10 oscilações.
Para calcular o valor teórico do período, fez-se necessário mensurar a constante elástica da mola utilizada. Para isso, se utilizou massas de metal pré-estabelecidas, com valores de:
	0,05 Kg
	0,1 Kg
	0,15 Kg
	0,20 Kg
	0,25 Kg
	0,123 Kg
	0,223 Kg
	0,273 Kg 
	0,3 Kg
Resultados e Discussão
Valores Obtidos
	Massa(Kg)
	Tempo(s)
	Período(s)
	K (N/m)
	0,050
	4,603
	0,463
	9,208
	0,100
	5,771
	0,574
	11,982
	0,123
	6,169
	0,606
	13,223
	0,150
	6,885
	0,682
	12,731
	0,173
	7,102
	0,701
	13,899
	0,200
	7,765
	0,766
	13,457
	0,223
	8,114
	0,809
	13,451
	0,250
	8,328
	0,819
	14,714
	0,273
	8,461
	0,850
	14,917
	0,300
	9,058
	0,901
	14,589
Gráfico da variação pela massa (Kg)
Logo,
A dispersão apresentada pelo gráfico foi pequena, oque indica que as coletas de dados foram bem executadas, a variação crescente da massa impactou diretamente no tempo das oscilações e no valor da constante elástica da mola.
Conclusão
Após a observação dos resultados obtidos, foi notável que com a variação crescente de massa no sistema, todas as variáveis são mutadas de forma crescente à mesma.
Referências
Lang, Fernando. Determinando a aceleração gravitacional. 1995.
Halliday, David, et al. Fundamental das Física. Vol. 2. Cap. 14 – Oscilações. 4ª Edição.
CUTNELL, J.D.; JOHNSON, K.W.; Física, Volume 1. 6ª edição, ed. LTC; tradução de José Paulo Soares de Azevedo. Rio de Janeiro, 2006.
TIPLER, P.A.; MOSCA, G.; Física para cientistas e engenheiros: Mecânica, oscilações e ondas, termodinâmica. Volume 1. 6º edição, ed. LTC. Rio de Janeiro 2009
FRENCH, A. P., The M.I.T. introductory physics series: Vibrations and Waves, ed. Norton & Company Inc, 1970.