Estudante

1. Objetivo

O experimento teve como objetivo estudar molas tanto em situações estáticas como dinâmicas, e a partir de medições feitas no sistema pêndulo-mola, determinar a constante de Hooke por métodos diferentes além de se calcular o módulo de rigidez do fio da mola utilizada.

2. Introdução
Teoria
Seja um sistema em situação de equilíbrio estável. Quando esse sistema é levemente afastado dessa situação e liberado, passa a executar um movimento periódico ou oscilatório, em torno da posição de equilíbrio, chamado de Movimento
Harmônico Simples (MHS), se não existirem forças dissipativas.
O oscilador massa-mola é constituído de um corpo de massa m ligado a uma mola de constante elástica k, presa a uma parede. O corpo executa MHS sobre uma superfície horizontal sem atrito. Quando a mola é comprimida (ou esticada) e liberada, o corpo passa a executar um movimento unidimensional de vai-e-vem dirigido pela força restauradora exercida pela mola:
F=-kx
onde x é a deformação unidimensional da mola. O sinal negativo indica que a força é sempre contrária à deformação, isto é: se x > 0 , então, F < 0; e se x < 0 , então,
F > 0. Daí, portanto, o nome de força restauradora, aquela que age no sentido de restaurar o estado de equilíbrio estável original. A equação F = - kx é válida apenas para pequenas deformações da mola (Lei de Hooke).

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Figura 1 - Oscilador massa-mola sobre uma superfície horizontal sem atrito.

Como pode ser observado na Figura 1, o corpo executa Movimento Harmônico
Simples. A força restauradora atua na direção do movimento, porém no sentido de levar o corpo de massa m para a posição de equilíbrio (x0). Observando-se a Figura 1.a
(mola esticada (∆x > 0), força para a esquerda (F < 0)) e a Figura 1.b (mola comprimida
(∆x < 0), força para a direita (F > 0)). Em geral, pode-se escrever a seguinte expressão para a força:
F = - k (x – x0), ou seja, x > x0 → F < 0

e

x < x0 → F > 0

De acordo com a segunda lei de