Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Tocantins Campus Palmas Licenciatura em Física Acadêmicos: Davis Denner Costa Silva Marcela Vitória Silva Oliveira Disciplina: Laboratório de Física 2 Professor: Prof. Ms. Fredson Santos Prática: Movimento harmônico simples Data de realização: 23/04/2020 Palmas – TO 2020 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA O movimento harmônico simples é o tipo mais simples de oscilação e ocorre quando a força restauradora é diretamente proporcional ao deslocamento , da posição de F x x equilíbrio. Isso ocorre quando a mola é ideal ou seja obedece a lei de Hooke, com isso o movimento descrito pelo objeto é chamado de movimento harmônico simples. Assim a constante de proporcionalidade entre e , se o movimento for horizontal, é a constante k F x x elástica da mola (YOUNG; FREEDMAN, 2008). Basicamente quando um corpo oscila k periodicamente em torno de uma posição de equilíbrio, pode-se dizer que este corpo efetua um movimento harmônico simples em razão da ação de uma força restauradora. Lei de Hooke xF x = − k O sinal negativo indica que a aceleração possui sempre sentido contrário ao do deslocamento. Basicamente quando um corpo oscila periodicamente em torno de uma posição de equilíbrio, pode-se dizer que este corpo efetua um movimento harmônico simples em razão da ação de uma força restauradora. Esse tipo de movimento também apresenta determinado período para cada situação. O período de um corpo em movimento harmônico simples, é o intervalo de tempo referente a uma oscilação completa e depende da massa do corpo colocado em oscilação e da constante elástica da mola, assim o período poder calculado pela seguinte equação π T = 2 √ km PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL Os materiais utilizados para execução do experimento foram os seguintes mostrados na tabela abaixo: Quantidade Item 03 Pesos de diferentes massas 02 Porta massas 01 Pedestal com suporte para pendurar molas 03 Molas helicoidais de aço Tabela 01 : materiais usados no experimento. Fonte: Elaborado pelos autores. Com os materiais em mãos, coloca-se a mola no suporte e no inferior dela, acopla-se o porta massas. O experimento começa ao colocar a primeira massa no porta massas, que a mola sai do seu ponto de equilíbrio, se deformando, e em seguida, adiciona-se mais uma passa por vez e assim adiante. Observa-se as deformações da mola conforme a mudança de peso em seu inferior. Feito isso, coloca-se outra mola do outro lado do suporte, igual a que já está colocada, acoplando o porta massas no seu inferior, para observação do movimento das duas molas com o mesmo peso e pesos diferentes. Depois disso, substitui-se uma das molas por uma mola com constante elástica maior e em ambas as molas no suporte, adicionam-se massas iguais no seu inferior. RESULTADOS Pode-se analisar que quanto maior o peso acoplado no inferior da mola, maior é o seu alongamento, assim como acontece o contrário, se o peso é menor, a sua deformação também é menor. Ainda nesse mesmo pensamento, observa-se que o movimento harmônico simples no experimento, tem seu período modificado a cada medida de peso que a mola suporta: quando o peso é menor, seu período diminui, oscilando mais depressa, e quando o peso é maior, o seu período aumenta, oscilando mais devagar. DISCUSSÕES Em razão da força peso, obtida a partir da massa pendurada no inferior da mola, a mola sofre uma deformação, se alongando em uma proporção direta a essa força, e começando um movimento harmônico simples ao ser alongada além do seu ponto de equilíbrio, movendo-se com um período diferente para cada quantidade de mola inserida no inferior da mola. No final do experimento, pode-se observar que referente as molas terem constantes elásticas diferentes, o seu período é diferente mesmo com as massas iguais, isso porque a constante da mola é inversamente proporcional ao seu período, ou seja, quanto maior a constante, menos o seu período, e vice-versa. CONCLUSÕES O experimento facilita o entendimento do movimento harmônico simples através de um sistema massa-mola, deixando visível a diferença não só da deformação da mola como também do período, em relação a diferentes massas no interior da mola. Além disso, no final do experimento observa-se que a equação do período, já citada anteriormente, é comprovada, que o período é inversamente proporcional a constante elástica da mola. REFERÊNCIAS 1. YOUNG, Hugh D.; FREEDMAN, Roger A. Física 2: Termodinâmica e Ondas. 12 ed. São Paulo: Pearson, 2008. 2. MARQUES. Gil da Costa. Movimento Harmônico Simples. USP. Univesp.
Compartilhar