Conservação de energia com molas

Introdução

Procedimento experimental
Procedimento 1:
Foram medidas as massas do corpo de prova e da mola. A mola foi suspendida na vertical e em seguida foi presa uma massa (50g) na extremidade inferior da mola. Então, foi anotada a distância que a mola se distendeu e este procedimento foi repetido aumentando-se a massa em suspensão. Feito isso, foi calculada a constante elástica e seu valor médio, conforme tabela 1.
O conjunto foi suspenso de tal forma que a mola ficou distendida devido apenas ao seu peso. Um corpo de prova em torno de 200g foi preso na extremidade inferior da mola e o conjunto foi solto. A distância que atinge o corpo antes de iniciar seu movimento de subida foi medida. Em seguida, calculou-se o valor desta distância que deveria ser atingida experimentalmente, conforme cálculo (1).

Procedimento 2:
A partir da figura esquematizada abaixo, a mola foi esticada de tal maneira que uma das extremidades da mola ficasse presa à ponta da mesa e então foi medido o comprimento em que a mola foi esticada.

A mola foi solta e foi medida a distância na horizontal que o centro de massa da mola atingiu no chão. Os cálculos que comprovam que a distância atingida deveria ser o valor medido anteriormente, foram descritos conforme cálculo (2).
Resultados e discussão
Tabela I: constante elástica encontrada Peso (N) | 0,489 | 0,978 | 1,467 | 1,956 | 2,445 | Comprimento (m) | 0,17 | 0,24 | 0,315 | 0,385 | 0,455 | Constante elástica (N/m) | 2,876 | 4,075 | 4,657 | 5,08 | 5,374 | K médio | 4,41 |
Cálculo da distância (1):
Ep = Ek mgh = kx2 2
1,62770985 = 4,41x2 x = 0,369 x = 0,60m

Cálculo (2): kx2 + mgh = mv2 2 2
0,45085 = 0,01455V2
V = 31
V = 5,56m/s

Vy2 = V0y2 + 2gy
Vy = 17,35
Vy = 4,16m/s

V2 = Vx2 + Vy2
5,562 = Vx2 + 4,162
Vx = 13,5636
Vx = 3,68m/s

Vy = V0y + gt
4,16 = 9,78t t = 0,42s

Vx = x t x ≈ 1,54m

Conclusões

Referências
[1] D. Halliday, R. Resnick, J.