Relatório de Pendulo e Mola

[pic 1]

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RECÔNCAVO DA BAHIA

CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS

ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL

EDNAIRA PORTO DE SOUZA

JAILTON BARRETO

JESSICA ARAGÃO

LAIS DE FARIAS NASCIMENTO

TAINARA M.B. OLIVEIRA

EXPERIMENTO 2: ANÁLISE DO OSCILADOR MASSA-MOLA, DO PÊNDULO SIMPLES

CRUZ DAS ALMAS – BA

FEVEREIRO DE 2017

EDNAIRA PORTO DE SOUZA

JAILTON BARRETO

JESSICA ARAGÃO

LAIS DE FARIAS NASCIMENTO

TAINARA M. B. OLIVEIRA

ANÁLISE DO OSCILADOR MASSA-MOLA, DO PÊNDULO SIMPLES

Relatório do experimento apresentado à disciplina Física Geral e Experimental II – Turma P13, sob orientação da Professora Sanzia no curso de Engenharia Sanitária e Ambiental como requisito de avaliação.

CRUZ DAS ALMAS – BA

FEVEREIRO DE 2017

SUMÁRIO

1 – OBJETIVO........................................................................................................................04

2 – INTRODUÇÃO.................................................................................................................04

3 - MATERIAL UTILIZADO...............................................................................................05

4 - PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL..........................................................................06

5 - TRATAMENTO DE DADOS E ANÁLISE....................................................................07

6 – CONCLUSÃO...................................................................................................................12

7 - REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.............................................................................13

1 - OBJETIVO

O presente relatório tem como objetivo reconhecer o MHS executado pelo oscilador massa-mola como o movimento de um ponto material sujeito à ação de uma força restauradora proporcional á elongação da mola. Como também determinar, pelo processo dinâmico, a constante elástica K da mola helicoidal.

Para pêndulo simples, reconhecer o MHS executado por ele como o movimento de um ponto material sujeito à ação de uma força restauradora proporcional ao seu deslocamento angular. E encontrar relações entre o período de oscilação e a amplitude, o período de oscilação e a massa pendurada e entre o período de oscilação e o comprimento da corda. Determinar o valor da gravidade local por meio da medida do comprimento do fio e do período de oscilação.

2 - INTRODUÇÃO

As oscilações são movimentos que se repetem em intervalos regulares ou indefinidamente, exercendo um papel essencial no ramo da física, seja na mecânica, na acústica, na eletricidade e na ótica. Elas estão presentes na natureza de diversas formas, como por exemplo, no movimento orbital de um planeta ao redor do sol, na vibração de uma corda em uma guitarra, no movimento de rotação de um CD em um computador, dentre outros.

Movimento Harmônico Simples (MHS) consiste no movimento executado por uma partícula sujeita a uma força (chamada de restauradora) proporcional ao deslocamento da partícula, mas com o sinal oposto, ou seja, essa força se opõe ao deslocamento. Quando um corpo é retirado da sua posição de equilíbrio ou, em outras palavras, é retirada do seu equilíbrio estático, a força restauradora vai gerar uma aceleração com o objetivo de levar o mesmo à posição em que ele estava inicialmente.Quando a massa se aproxima da posição de equilíbrio, e força restauradora diminui, até que se anule. Porém, como o sistema chegou a tal posição com uma velocidade, ele vai continuar se deslocando além da posição de equilíbrio. Daí, a força de restauração tende a desacelerar, até a sua velocidade desaparecer, numa nova tentativa de chegar à posição de repouso.

Um MHS é observado no oscilador massa-mola que é construído por bloco de massa m preso à ponta de uma mola de constante elástica k, onde tal bloco oscila em torno de uma posição de equilíbrio. Se a massa da mola for desprezível, então o período do movimento se relaciona com a massa do corpo da seguinte maneira: , onde T é o período do movimento. Outra grandeza importante de se comentar é a frequência, que indica o número de ocorrências de um evento (ciclos, voltas, etc) em um determinado intervalo de tempo, e é dada pela equação .[pic 2][pic 3]

O pêndulo simples é um modelo arquitetado constituído por um fio inextensível de massa desprezível e por um corpo puntiforme suspenso por este fio. Quando este corpo é retirado da sua posição de equilíbrio e em seguida largado, ele oscila em torno da sua posição de equilíbrio com um período dado por , onde l é o comprimento do fio e g é a aceleração da gravidade. O pêndulo simples executa oscilações harmônicas se afastado por pequenos deslocamentos (ângulos menores que 15º) da sua posição de equilíbrio. [pic 4]

3 – MATERIAL UTILIZADO

Os materiais necessários para a realização do experimento foram:

• 01sistema de sustentação principal Arete formado por tripé triangular, haste, sapatas niveladoras; painel com fixação integrada;
• 02 massas pendulares de mesmo volume e massas diferentes;
• 01 cronômetro;
• 01 mola helicoidal;
• 01 conjunto de três massas acopláveis;
• 01 gancho lateral de massa (8 ± 1)g;
• 01 régua milimetrada com dois orifícios (o maior na extremidade e o menor na posição 4,0 cm da escala);
• 01 trena;
• 01 transferidor;

4 – PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

Parte 1:

Primeiramente, montamos a aparelhagem, penduramos a mola no gancho do arete, e penduramos o gancho lastro com uma das massas acopladas ao mesmo na outra extremidade da mola. Puxamos o gancho lastro 10 mm além da posição de equilíbrio e depois soltamos, colocando o sistema para oscilar e medimos o intervalo de tempo que o mesmo levou para executar 5 oscilações completas, fizemos isso cinco vezes. Colocamos mais uma massa no gancho e repetimos o passo anterior (foram executado 5 vezes com massas distinta). Os valores dos tempos medidos estão na tabela 1.