Relatório de Oscilador de Massa Mola

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1. OBJETIVOS

Verificar que o comportamento estático de uma mola, para pequenas deformações, pode ser descrito pela Lei de Hooke, e que o período de oscilação de um sistema massa-mola é independente da amplitude, para pequenas oscilações.

Analisar o comportamento estático e dinâmico de um sistema massa-mola suspenso.

Verificar a relação do período de oscilação e a massa do corpo;

Verificar a Lei de associações de molas em série e paralelo.

1. DESENVOLVIMENTO TEÓRICO

Verificar que o comportamento estático de uma mola, para pequenas deformações, pode ser descrito pela Lei de Hooke, e que o período de oscilação de um sistema massa-mola é independente da amplitude, para pequenas oscilações.

Analisar o comportamento estático e dinâmico de um sistema massa-mola suspenso.

Verificar a relação do período de oscilação e a massa do corpo; de acordo com as formulas ensinada em sala:

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Verificar a Lei de associações de molas em série e paralelo.

1. Materiais utilizados

Mola helicoidal;

Cronômetro;

Suporte com massas diferentes;

Balança;

Régua milimétrica;

1. Montagem

O equipamento utilizado nesse experimento é uma mola suspensa, à qual são penduradas e acrescentadas em sequência, massas de valor crescente. O aumento na quantidade de massa suspensa pela mola é acompanhado do aumento no comprimento da mola. Na segunda parte do experimento, a mesma mola suspende massas de valores crescentes. Esses diferentes sistemas massa-mola são postos a oscilar com pequenas amplitudes, a fim de observar como o período varia com a massa.

1. Experimento

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Após a montagem, conforme descrito no item anterior, afastamos, para baixo, a massa de sua posição de equilíbrio em 1 cm e o deixamos oscilar, até concluir um ciclo de 10 períodos e registramos o tempo. Para o cálculo do período, dividimos o tempo registrado de 10 períodos e dividimos por 10, conforme tabela abaixo:

MASSA	TEMPO DE 10 OSCILAÇÕES	TEMPO DE 1 OSCILAÇÃO	MÉDIA
67 g	04:90	0,49	0,47
67 g	04:40	0,44
67 g	04:80	0,48
77 g	05:10	0,51	0,52
77 g	05:30	0,30
77 g	05:30	0,30
87 g	05:60	0,56	0,56
87 g	05:70	0,57
87 g	05:60	0,56

Tabela 1: Medidas de massa, período e valores estatísticos para o sistema massa-mola (com uma mola).

Em seguida, associamos duas molas em série, determinamos o período de oscilação para vários valores de massa, conforme tabela abaixo:

ASSOCIADAS EM SÉRIE

MASSA	TEMPO DE 10 OSCILAÇÕES	TEMPO DE 1 OSCILAÇÃO	MÉDIA
67 g	07:20	0,72	0,72
67 g	07:20	0,72
67 g	07:20	0,72
77 g	07:90	0,79	0,78
77 g	07:70	0,77
77 g	07:80	0,78
87 g	08:10	0,81	0,81
87 g	08:30	0,83
87 g	08:00	0,80

Tabela 02: Medidas de massa, período e valores estatísticos para o sistema massa-mola associado em série.

Após, associamos as molas em paralelo e obtivemos os seguintes valores:

ASSOCIADAS EM PARALELO

MASSA	TEMPO DE 10 OSCILAÇÕES	TEMPO DE 1 OSCILAÇÃO	MÉDIA
67 g	03:60	0,36	0,36
67 g	03:60	0,36
67 g	03:70	0,37
77 g	04:00	0,40	0,39
77 g	03:70	0,37
77 g	04:00	0,40
87 g	04:50	0,45	0,42
87 g	04:30	0,43
87 g	03:90	0,39

Tabela 03: Medidas de massa, período e valores estatísticos para o sistema massa-mola associado em paralelo.

MASSA	TEMPO DE 1MOLA OSCILAÇÃO	TEMPO DE OSCILAÇÃO – 2 MOLAS EM SÉRIE	TEMPO DE OSCILAÇÃO – 2 MOLAS EM PARALELO
67 g	0,47	0,72	0,36
77 g	0,52	0,78	0,39
87 g	0,56	0,81	0,42

Tabela 04 – Valores experimentais para o período (T) para uma mola e associações em série e paralelo.