Determinação da constante elástica de algumas molas e da dependência da oscilação em relação à massa
Por: CaioRodrigz • 4/8/2015 • Trabalho acadêmico • 520 Palavras (3 Páginas) • 897 Visualizações
Determinação da constante elástica de algumas molas e da dependência da oscilação em relação à massa – 2014.1
Jonatan Alves e Thiago Ferreira
30/05/2014
I. Introdução
Através da Lei de Hooke da elasticidade é possível determinar a constante elástica de alguma mola avaliando a sua deformação quando aplicada alguma força sobre ela. Nesse experimento será usado este raciocínio para determinar as constantes elásticas de duas molas, em que a força aplicada será o seu próprio peso. Em seguida será avaliada a relação entre o período de oscilação e a massa.
II. Detalhes Experimentais
Foram utilizadas duas molas distintas para esse experimento (Figura 1). Elas foram suspensas em um suporte e foram adicionados alguns pesos a elas e medida a deformação provocada por esses pesos. (Figura 2).
Em seguida se realizou um procedimento semelhante, mas ao invés de medir a deformação da mola, esta foi posta para oscilar e o tempo de 20 oscilações foi medido com um cronometro.
[pic 1][pic 2]
III. Resultados e Discussão
Os resultados calculados para as constantes elásticas de cada mola são apresentados na tabela 1 e 2.
Quantidade de pesos- Mola mais Fina | Constante Elástica (k) calculada |
1 peso | k = (23,5 ± 1,6) [pic 3] |
2 pesos | k = (26,8 ± 0,4)[pic 4] |
3 pesos | k = (26,2 ± 0,1)[pic 5] |
4 pesos | k = (26,5 ± 0,2) [pic 6] |
Tabela 1- Valores calculados para a mola mais fina
Quantidade de pesos – Mola mais grossa | Constante Elástica (k) calculada |
1 peso | k = (9,54 ± 0,02)[pic 7] |
2 pesos | k = (10,29 ± 0,03)[pic 8] |
3 pesos | k = (10,66 ± 0,03)[pic 9] |
Tabela 2 – Valores calculados para a mola mais grossa
Observa-se que a mola mais grossa, por ter uma constante elástica menor, se deforma mais facilmente que a mais fina.
De acordo com a equação conhecida do período de oscilação da mola (), o tempo de oscilação é proporcional à raiz quadrada da massa. Os dados obtidos experimentalmente se ajustam a essa curva no caso das duas molas como mostrado nos gráficos 1 e 2.[pic 10]
[pic 11]
Grafico 1 – Período de oscilação em função da massa para a mola mais fina
[pic 12]
Grafico 2 - Período de oscilação em função da massa para a mola mais grossa
IV. Conclusões
Conclui-se que a mola mais grossa se deforma mais facilmente ao sofrer uma ação de uma força do que a mola fina.
E verificou-se experimentalmente a equação do período de oscilações para uma mola está correta.
Anexo I. Dados Experimentais
Nas tabelas 3 e 4 estão listados os valores medidos experimentalmente.
Comprimentos e Período de 20 Oscilações de uma Mola Fina Tracionada por Determinados Pesos | |||
Comprimentos da Mola | |||
Mola com 1 Peso | Mola com 2 Pesos | Mola com 3 Pesos | Mola com 4 Pesos |
9,3 cm | 11,5 cm | 13,2 cm | 15,2 cm |
Período de 20 Oscilações | |||
6,58 s | 7,83 s | 9,58 s | 11,00 s |
5,48 s | 7,70 s | 9,51 s | 10,86 s |
5,76 s | 7,51 s | 9,48 s | 10,81 s |
5,73 s | 7,56 s | 9,45 s | 11,00 s |
5,60 s | 7,78 s | 9,61 s | 10,90 s |
Tabela 3 – Valores para a mola mais fina
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