Relatório Simplificado sobre Atividade Prática em Laboratório

Centro Federal de Educação Tecnológica “Celso Suckow da Fonseca”

Graduação em Engenharia – Disciplina: Ondas 2018.2

Relatório Simplificado sobre Atividade Prática em Laboratório – 17/08/2018

Grupo:                Aldaís        Almeida        – 1310948GAUT

Fábio Machado        – 1622015GAUT

Rafael Souza                – 1621740GMEC

Thiago Lopes                – 1610463GELT

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        Baseando-se no conteúdo do capítulo 15, realizar medições que permitam responder aos seguintes questionamentos:

1. Entre duas molas (M1 e M2) de tamanhos diferentes, disponíveis na bancada do laboratório, informar qual(is) delas poderia(m) realizar um MHS caso fosse(m) colocada(s) para oscilar:

        Para uma mola realizar MHS, sabe-se que sua força elástica manifestada deverá ser expressa por Felástica = – k.x, onde:

        

        k – constante elástica da mola; e

        x – deformação linear experimentada pela mola.

        A partir de um dispositivo simples, formado por um suporte com ponto fixo de sustentação para a extremidade superior de uma mola (pendurada na direção vertical) e corpos de prova tracionados pela extremidade inferior da mola (de modo que todo o conjunto “mola distendida – corpo de prova” permaneça completamente suspenso), é possível correlacionar os valores das massas m utilizadas com as respectivas deformações lineares x, conforme a seguir:

        Na condição de equilíbrio:        Pcorpo = Felástica

                                                   m.g = | – k.x |

                                                        g = (k/m).x

        Assim, conclui-se que a aceleração do movimento (no caso, g) é uma função linear (de coeficiente angular dado por k/m) de seu deslocamento (expresso por x), o que caracteriza um MHS.

        

        Para a mola M1:

        m1 = 0,010 kg        ........        x1 = 0,071 m                ........        m1/x1 = 0,141

        m2 = 0,020 kg        ........        x2 = 0,105 m                ........        m2/x2 = 0,190

        m3 = 0,040 kg        ........        x3 = 0,146 m                ........        m3/x3 = 0,274

                                                                não há fator de proporcionalidade.

[pic 1]

        Para a mola M2:

        m1 = 0,100 kg        ........        x1 = 0,121 m                ........        m1/x1 = 0,826

        m2 = 0,150 kg        ........        x2 = 0,186 m                ........        m2/x2 = 0,806

        m3 = 0,200 kg        ........        x3 = 0,255 m                ........        m3/x3 = 0,784

                há um         fator de proporcionalidade próximo a 0,800.

[pic 2]

        Conclui-se que a mola M2 poderia realizar um MHS caso fosse colocada para oscilar.

1. Calcular as constantes elásticas k de ambas as molas:

        A partir de três medições com massas distintas (m1, m2 e m3) em cada mola, é possível verificar uma suposta linearidade entre Felástica e x, bem como estimar, com razoável precisão (média aritmética dos resultados obtidos), os valores das respectivas constantes elásticas kM1 e kM2.

        

                                                Pcorpo = Felástica

                                                   m.g = | – k.x |

                                                        k = (m.g)/x

        Para a mola M1:

        m1 = 0,010 kg        ........        x1 = 0,071 m                ........        km1x1 = 1,382 N/m

        m2 = 0,020 kg        ........        x2 = 0,105 m                ........        km2x2 = 1,869 N/m

        m3 = 0,040 kg        ........        x3 = 0,146 m                ........        km3x3 = 2,688 N/m