ATIVIDADE PRATICA PERÍODO DE OSCILAÇÃO DE UM PÊNDULO ELÁSTICO EM MHS kit polo

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Pró-reitoria de EaD e CCDD 1 
 
Disciplina Física Termodinâmica e Ondas 
Prof. Cristiano Cruz 
Atividade Prática 
PERÍODO DE OSCILAÇÃO DE UM PÊNDULO ELÁSTICO EM MHS 
Introdução 
 Um oscilador massa-mola ideal é um modelo físico composto por uma mola 
sem massa que possa ser deformada sem perder suas propriedades elásticas, 
chamada mola de Hooke, e um corpo de massa m que não se deforme sob ação de 
qualquer força. 
Este sistema é fisicamente impossível já que uma mola, por mais leve que seja, 
jamais será considerada um corpo sem massa e após determinada deformação 
perderá sua elasticidade. Enquanto um corpo de qualquer substância conhecida, 
quando sofre a aplicação de uma força, é deformado, mesmo que seja de medidas 
desprezíveis. Mesmo assim, para as condições que desejamos calcular, este é um 
sistema muito eficiente. E sob determinadas condições, é possível obtermos, com 
muita proximidade, um oscilador massa-mola. 
Assim podemos descrever dois sistemas massa-mola básicos, o oscilador 
massa-mola horizontal e o oscilador massa-mola vertical. 
No oscilador massa-mola vertical uma mola de constante K e um bloco de 
massa m, que se aproximam das condições de um oscilador massa-mola ideal, onde 
a mola presa verticalmente à um suporte e ao bloco, movimentando-se em um 
ambiente que não cause resistência ao movimento do sistema. 
Objetivo 
 Verificar a validade da equação que fornece o período de oscilação de um 
pêndulo elástico que realiza movimento harmônico simples. 
 Material Utilizado – kit polo de física 
 1 fixador magnético com pino para fixar o travessão. 
 1 conjunto de massas aferidas 50 g com gancho. 
 1 painel magnético 500x650 mm. 
 2 hastes 400 mm fêmea. 
 2 hastes 400 mm macho. 
 2 tripés tipo estrela com manípulo e sapatas. 
 2 molas helicoidal. 
 1 cronometro digital 
 
 
 
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 Roteiro Experimental 
1. Coloque as duas molas helicoidais presa uma a outra em série e fixe no painel metálico 
previamente montado utilizando o fixador magnético com pino para fixar o travessão. Usar 
a montagem do painel metálico mostrada na figura, veja o vídeo com explicação da 
montagem em detalhes anexo na aula 12 no AVA. 
 
2. Pendurar 50g de massa na outra extremidade da mola e estabelecer o repouso do 
conjunto massa-mola. 
3. Afastar a massa da posição de equilíbrio e liberá-la cuidadosamente para que o 
conjunto inicie um movimento oscilatório na vertical. 
4. Com um cronômetro manual medir o tempo de 10 oscilações completas. 
5. Repetir esse procedimento três vezes e anotar o tempo médio de 10 oscilações. 
6. Anotar na tabela o tempo gasto para realizar uma oscilação completa (período T) e a 
massa responsável pela força restauradora. Observar que se deve acrescentar 1/3 da 
massa da mola (3 gramas) ao valor da massa oscilante pendurada. 
7. Acrescentar mais 50g à mola e repetir os procedimentos de medida do período de 
oscilação até completar a tabela. 
Tabela: Período em função da massa pendular 
N Período Texp(s) Massa m(kg) 
1 0 
2 0,053 
3 0,103 
4 0,153 
5 0,203 
6 0,253 
7 0,303 
 
 
 
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 Análise dos Resultados e Conclusões 
 
1. Construir o gráfico do período em função da massa: T = f(m). 
 
2. Qual o aspecto da curva obtida? 
 
 
 
3. Realizar a mudança de variável conveniente no eixo das abscissas para linearizar 
o gráfico. 
N Período Texp(s) Massa m(kg) Raiz quadrada da massa 
1 0 
2 0,053 
3 0,103 
4 0,153 
5 0,203 
6 0,120 
7 0,140 
 
4. Qual deve ser a relação de dependência entre o período (T) e a massa (m)? 
 
 
P
e
rí
o
d
o
 (
s
) 
Massa (kg) 
 
 
 
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5. Estabelecer a equação matemática que relaciona o período e a massa pendular. 
 
 
6. Sabe-se que a equação do pêndulo elástico deduzida teoricamente e que 
relaciona as grandezas físicas envolvidas é dada por: 
 
Comparar as duas expressões e obter a constante elástica da mola. 
 
7. Utilizando a mesma montagem, realize o experimento de Hooke para associação 
de duas molas em série e determine a constante elástica da mola. Veja o vídeo 
explicativo no AVA na aula 7 – Aula prática 1. Compare o valor da constante obtida 
no experimento do oscilador massa-mola com o valor encontrado no experimento 
de associação de duas molas em série. 
 
 
 
8. Os resultados experimentais confirmam a validade da equação que relaciona o 
período com a massa oscilante no pêndulo elástico?