Introducao a termodinamica
1.1 . Objetivo Cientifico O objetivo da experiência consiste em determinar a constante elástica k de uma mola utilizando dois métodos diferentes:
O primeiro método utiliza a Lei de Hooke onde se mede a massa m da mola e a deformação x da mola. Através da equação F=-kx determina-se a constante k.
O segundo método é utilizando-se da equação que relaciona período T e massa m através da equação abaixo. Nesse método mede-se o período de oscilação da mola após a aplicação de uma tensão na mesma.
A partir do valor de k obtido por meio do método dinâmico para a segunda mola, pretende-se obter a constante de amortecimento de um fluido, no caso a água, utilizando-se a equação: E dessa forma averiguar se o modelo de oscilações amortecidas, para um amortecimento subcrítico é adequado ao experimento.
1.2 . Breve discussão sobre o tema
Molas são importantes elementos do nosso cotidiano. O que faz com que uma tecla de teclado, uma campainha e o botão liga-desliga de muitos aparelhos voltem à sua posição original depois de pressionados são molas. Nem todas as molas são enroladas como espirais. Uma mola de porta, que faz com que ela se feche sozinha, depois que você passa. Um conjunto arco-e-flecha é uma mola. Há molas nas maçanetas de porta, motores de automóveis e no corpo humano.
A principal característica de uma mola é a elasticidade. A elasticidade mede a quantidade de força necessária que se deve aplicar para obter certa deformação da mola. A elasticidade faz com que a mola exerça uma força restauradora. Tal força faz com que a mola deformada procure retornar à sua forma original. Dessa forma, quando comprimida, uma mola em espiral faz força para expandir-se; se distendida, faz força para reduzir-se.
1.3 . Leis físicas e deduções teóricas
1.3.1. A Lei de Hooke
Um sistema mecânico extremamente importante é constituído por uma partícula de massa m presa a uma extremidade de uma mola cuja outra extremidade é fixa. Seja x o