Fisica 2

MOVIMENTO OSCILATORIO VERTICAL 1. Objetivos: a) Medir constante elástica de molas e verificar a lei de Hooke; b) Investigar o período de oscilação do sistema massa mola.

2. Introdução teórica: O movimento oscilatório de um sistema massa mola obedece à segunda lei de Newton aplicada a uma força restauradora, que em muitos casos essa força é linear regida pela lei de Hooke, ou seja: (1) (2) Onde k é a constante elástica da mola (figura 1)
Figura 1. Movimento oscilatório vertical.

Quando a força da mola é linear, ela deve estar relacionada à elongação da mola. Neste caso, a mola obedece á lei de Hooke, sendo a força perene e proporcional a elongação, a menos que a mola ultrapasse seu limite de elasticidade. Porém, há casos

em que a mola não se comporta obedecendo á lei de Hooke, e sim a uma função difícil de ser analisada teoricamente, nesse caso, dizemos que a força elástica não é linear. Para um sistema massa mola linear, podemos deduzir teoricamente o período de oscilação, ou seja:

(3)

Eq. Do M.H.S. (4) Onde a frequência de oscilação do sistema (ω) é dada por:

(5) E o período é dado por,

(6) Se a força elástica da mola for linear, o valor de k da equação (6) deve coincidir com o valor obtido pela lei de Hooke da equação (2). 3. Material Utilizado:  Suporte de sustentação;  Régua milimetrada;  Cronometro;  Calculadora;  Molas diversas;  Massas diversas.

4. Procedimento experimental Parte I. 4.1 Usando uma mola de constante elástica desconhecida, meça as distancias de elongação sofrida pela mola quando submetida à ação de forças variadas. 4.2 Para causar uma variação da força aplicada à mola, varie a massa acrescentada ao suporte de 10 g a 200 g (obtendo 20 pontos experimentais), com a mola sustentada na vertical (figura 2). A elongação de equilíbrio (y0) é medida já com o suporte de sustentação das massas. Figura 2 – Arranjo experimental para movimento oscilatório vertical

Fonte: Manual de instruções e Guia de Experimentos “Força