Relatório de Física 2 - M.H.S.

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M.H.S.
	Nome:
	Matrícula:
	Turma:
	Ademir P. dos Santos Neto
	 201808213191
	 3011
	Allyson dos Santos Ramos
	 201802285351
	 3011
	Luan Victor da S. Paiva 
	 201802064036
	 3011
	Natanael dos Santos Amaral
	 201804043044
	 3011
	Rosana Jesus de Souza
	 201803243201
	 3011
Prof°: Hugo Roque
Data do Experimento: 28/08/2019
· Objetivo – Determinar a constante elástica da mola.
· Introdução / Fundamento teórico:
Sabemos de início que a palavra oscilação significa um balanço para frente e para trás. As oscilações ocorrem quando um sistema é perturbado a partir de uma posição de equilíbrio estável. Muitos exemplos existem: surfistas sobem e descem flutuando esperando uma boa onda, pêndulos de relógio balançam para lá e para cá, cordas e palhetas dos instrumentos musicais vibram.
Outros exemplos menos familiares, são as oscilações das moléculas de ar em uma onda sonora e as oscilações das correntes elétricas de rádios, aparelhos de televisão e detectores de metal. Existem muitos outros dispositivos que dependem de oscilações para funcionar.
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: F =
· kX. Um sistema conhecido que se comporta dessa maneira é o sistema massa-mola. Consiste em um corpo com massa de valor m, presa por uma das extremidades a certa mola de fator de restauração k (também chamado constante de deformação), enquanto a outra extremidade está ligada a um ponto fixo. Esse sistema possui um ponto de equilíbrio ao qual chamaremos de ponto 0 (x = 0). Toda vez que tentamos tirar o nosso sistema desse ponto 0, surge uma força restauradora: F = -kX, que tenta trazê-lo de volta a situação inicial.
Quando um objeto fica sujeito a uma força elástica, o seu movimento recebe o nome de movimento harmônico simples
Uma das características desse movimento é que ele é periódico. Isso ocorre porque a partícula desprezando o atrito volta a uma certa posição a intervalos de tempo regulares. Esse intervalo de tempo é o período. Por exemplo, você perceberá que a partícula passará pelo centro na mesma direção a intervalos regulares (o período de tempo).
O período se relaciona com a massa e a constante elástica. Verifica-se que o período é dado pela expressão:
Onde m é a massa da partícula. Assim, como é fácil determinar a massa de uma partícula, pode-se determinar k a partir do período.
Outra coisa interessante a respeito do movimento é que, devido à força ser elástica, a partícula atinge uma certa distância máxima da origem e depois volta. Esse deslocamento máximo é conhecido como amplitude.
Nota-se também que, nos pontos de maior velocidade, o deslocamento é pequeno e, onde o deslocamento é grande, a velocidade é pequena. Por exemplo, na origem (deslocamento igual a zero x = 0), a velocidade é máxima. Quando o deslocamento é máximo (atinge sua amplitude), a velocidade é nula (a partícula está instantaneamente em repouso).
Pode-se verificar que, no movimento harmônico simples, vale o seguinte resultado:
mv² + kx² = constante
Ou seja, a massa vezes a velocidade ao quadrado, quando adicionado ao produto de k vezes x2, é o mesmo em qualquer ponto onde a mola estiver. Veremos, depois, que a constante é igual a duas vezes o valor da energia no movimento harmônico simples. Isto é, constante = 2Energia.
Finalmente, usando a lei de Newton, podemos relacionar, para cada deslocamento x, o valor da aceleração. Tem-se que:
· Material Utilizado:
· Tripé e mola
· Utensílios dá mola para compor a massa mola oscilante
· Metodologia:
· Ajustado o kit experimento massa mola oscilante;
· Pesou-se as moedas em três pesos distintos, m1, m2, m3 e registrado, respectivamente;
· Fixou-se uma extremidade da mola no kit experimento massa mola oscilante;
· Fixou-se na outra extremidade da mola o primeiro peso de massa m1 na posição de equilíbrio
(x=0);
· Alongou-se a mola e soltou-a em seguida.
· Aguardou 20 ciclos e registrando o período (t). Colocado o peso de massa m2 na extremidade da mola, na posição de equilíbrio (x=0).
· Alongou-se a mola novamente e soltou-a;
· Aguardou-se 20 ciclos e registrado o período (t);
· Colocado o peso de massa m3 na extremidade da mola, na posição de equilíbrio (x=0);
· Alongou-se a mola novamente e soltou-a;
· Aguardou-se 20 ciclos e registrado o período (t);
· Dados / Resultados:
w = √ constante/variável
w ² = √ k/m
 k = w ². m
	Massa (kg)
	T₂₀ (s)
	T (s)
	W² (rad/s²)
	K (N/m)
	K (N/m)
	
45,4x10⁻³
	
6,76
	
0,338
	
345,56
	
15,69
	
16,49
	
90,90x10⁻³
	
9,15
	
0,458
	
188,20
	
 17,11
	
	
136,1x10⁻³
	
11,32
	
0,566
	
123,23
	
16,68
	
· Conclusão – O valor da constante k foi calculada pelo método estático e pelo método dinâmico. Ao colocar-se a mola em movimento, foi possível observar o movimento harmônico simples, visto que, ao oscilar, a mola sempre tendia a voltar ao seu estado de equilíbrio, devido a uma força linear restauradora. Além disso, a Amplitude (A) foi diminuindo à medida que o tempo passou. Isso pode ter ocorrido devido à resistência do ar e ao fato de uma parte da energia do movimento ter sido dissipada na própria haste (suporte).
· Referências:
HALLIDAY, David; RESNICK, Robert. Fundamentos de física. 3 ed. Rio de Janeiro: LTC, 1994.
http://efisica.if.usp.br/mecanica/basico/elasticidade/massa_mola/
https://www.ebah.com.br/content/ABAAAe2YUAB/relatorio-fisica-experimental-mhs-sistema-massa-mola