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FACULDADE ESTÁCIO DE SÁ Campos Niterói GLEISON DE MORAES SOUZA GUIMARAES MAT.: 2013.01.763276 / TURMA: 3026 LEI DE HOOK Relatório apresentado ao professor Gentil, do 4º Período do curso de Graduação em Engenharia de Produção, da Faculdade Estácio de Sá de Campos Niterói como requisito parcial para avaliação da disciplina de Física Experimental II. Introdução Para total compreensão do experimento descrito a seguir, deve-se estabelecer alguns conceitos, como por exemplo, o MHS (Movimento Harmônico Simples) que 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). Objetivo A análise deste experimento tem por objetivo verificar de modo prático a ação das leis do MHS através de um sistema massa-mola vertical, observando o comportamento nos diferentes estágios do experimento. Lista de materiais e métodos Base retangular Hastes grandes; Cronometro 5 molas blocos de massas Dinamomento Regua. Procedimento da experiência Verificação do peso (N) no dinamômetro. Peso 1 – 0,30 N Peso 2- 0,52 N Peso 3 – 0,76 N Peso 4 – 0,98 N Peso 5 – 1,20 N Verificar o comprimento da mola (y0) 56 mm C) Verificação do deslocamento (Delta Y) e o tamanho real em cm. Peso 1 – 68 mm – 56 mm = 12 mm Peso 2- 75 mm – 56 mm = 19 mm Peso 3 – 84 mm – 56 mm = 28 mm Peso 4 – 91 mm – 56 mm = 35 mm Peso 5 – 100 mm – 56 mm= 44 mm Verificar o erro do comprimento e da força. Usou-se o desvio padrão para verificar o erro do comprimento e da força. Erro da força = 0,357 Erro do comprimento = 12,661 Montar uma tabela de força, comprimento e constante com seus respectivos erros Δx(mm), ΔK (F / mm), ΔF(N). K (F / mm) F (N) Y (mm) Δx(mm) ΔK (F / mm) ΔF(N) 0,025 0,300 12,000 12,661 0,001 0,357 0,027 0,520 19,000 12,661 0,001 0,357 0,027 0,760 28,000 12,661 0,001 0,357 0,028 0,980 35,000 12,661 0,001 0,357 0,027 1,200 44,000 12,661 0,001 0,357 Construir um gráfico com retas maximal, minimal e verificar a constante elástica. Dois pontos escolhidos A e B Peso – 0,60 N Peso – 0,90 N Distancia 22 mm 33 mm Pontos aleatórios do gráfico 1: Dois pontos escolhidos na reta maximal E e F Peso – 0,40 N Peso – 0,50 N Distanicia 14 mm 18 mm Pontos aleatórios do gráfico 1: Dois pontos escolhidos na reta mimimal C e D Peso – 1 N Peso – 1,12 N Distanicia 39, 2 mm 40 mm Pontos aleatórios do gráfico 1: d) Calculo do erro de K Usar um dos pesos do experimento e verificar 10 oscilações e repetir o processo em 5 vezes. Usou-se o peso 1,20 N Repetições Tempo (s) Δt 1 3,83 0,01 2 4,09 0,01 3 3,81 0,01 4 3,80 0,01 5 3,67 0,01 Verificar a Pulsão do experimento Massa 5 = 0,1223 Kg W² = K / m W² = 0,025 / 0,1223 = 0,452 T = 2 Pi / w T = 2 * 3,14 / 0,452 = 13,89 Referencia HALLIDAY, David. RESNICK, Robert. WALKER Jearl. Fundamentos de física I. Trad. de José Paulo Soares de Azevedo. 7ª ed. Rio de Janeiro. Livros técnicos e científicos S.A. 2002. NUSSENZVEIG, H. Moyses. Curso de Física - vol. 1 / H. Moysés Nussenzveig – 4ª edição ver. – São Paulo: Blucher – 2002. A enciclopédi livre, WIKIPÉDIA – Disponível em: http://pt.wikipedia.org/wiki/Movimento_harmônico_simples. Acessado: 04/02/2013.
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