Sistemas Massa Mossa

UNIVERSIDADE DA REGIÃO DE JOINVILLE – UNIVILLE

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUIMICA

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SISTEMA MASSA MOLA

ANA GABRIELA SANTOS

CARLA MICHELS

FRANCINE BOING

PÂMELA NEUBAUER

SANDRA DERETTI

TAYLOR CHAVES

PROFESSORA EVELINE FERNANDES

Física Experimental

Joinville – SC

2013

INTRODUÇÃO

As oscilações ocorrem quando um sistema é perturbado a partir de uma posição de equilíbrio estável. 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 tipo de movimento oscilatório muito comum e importante que discutiremos neste relatório é o movimento harmônico simples, como o de um corpo de massa m é preso em uma mola vertical.

 

1. OBJETIVOS

O experimento a ser realizado tem por objetivo analisar o comportamento de um sistema massa-mola, determinando a sua constante (k) e verificando se o sistema obedece a Lei de Hooke.

 

2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

Muitos dos movimentos oscilatórios que conhecemos surgem a partir da existência de forças restauradoras que agem sempre contra o movimento, ou a alguma força atuante, para trazer ou manter o sistema em certo estado de equilíbrio.

Este sistema nada mais é que um corpo de massa m preso á extremidade de uma mola, cuja outra extremidade se encontra fixada em outro corpo ou á um ponto fixo. Quando não há forças atuando sobre o corpo, o sistema encontra-se em equilíbrio. A partir do momento em que se imprime uma força ao corpo, o comprimento da mola sofre uma variação e a mola reage com uma força denominada força elástica que é regida pela Lei de Hooke:

F = -kx.

Onde k é a constante elástica da mola e x é a variação do comprimento. O sinal negativo deve-se ao fato de que, adotando como referência o sentido da força aplicada como sendo positiva, a força elástica tem sentido oposto.

Tendo que a aceleração no MHS é dada por:

a=-(2 π/T)^2 . x

E que pelo princípio fundamental da dinâmica, a força elástica F = -k.x deve ser igual a:

F=m .a

Temos:

m.a=-k.x  -m(2 π/T)^2.x= - k.x

Eliminando x em ambos os lados e isolando T,

T=2π√(m/k)

Portanto, em um sistema massa-mola, o período dependendo da massa presa à mola e da constante elástica da mola k.

3. METODOLOGIA

3.1. Materiais utilizados

- Mola de metal com constante elástica desconhecida;

- Haste para fixação da mola;

- Suporte para massas;

- Pesos graduados, em gramas;

- Cronômetro;

- Régua milimetrada.

3.2. Procedimento