massa mola

Objetivo
a) Determinar a constante elástica de molas pelo método das oscilações.
b) Comparar o período observado com o calculado.
Material
Haste de suporte; presilha (pinça) de mesa; presilha de 90o; haste pequena; balança de laboratório; massas aferidas; molas helicoidais de diferentes materiais; cronômetro; porta-pesos.
Introdução
Ao ser aplicada gradativamente uma carga na extremidade livre de uma mola suspensa, esta em geral se distende, reagindo, até contrabalançar o peso da carga.
Algumas molas, entretanto, apresentam certa reação inicial, mesmo sem carga aparente, caso esse no qual a mola, por ação própria, fornece sua carga. Contudo, se um aumento gradual da carga for aplicado a tal mola, sua carga própria será gradualmente relaxada (menor influência), sem distensão apreciável, até que as espiras estejam suficientemente afastadas. Desse ponto em diante, existirá apenas a carga externa e a mola se distenderá de maneira normal, isto é, dentro dos limites, a carga adicionada será diretamente proporcional à distensão, e a mola obedecerá à lei de Hooke.
Nessas condições, a mola carregada poderá vibrar, executando um movimento harmônico simples, num período dado pela equação (1) onde T é o período, m é a massa efetiva do sistema oscilante, k é a constante da mola, isto é, a razão entre a força adicionada e a correspondente elongação da mola.
A massa efetiva da mola e sua carga será a massa mc da carga mais 1/3 da massa da mola. Desse modo, a Eq. (1), poderá ser escrita: (2)
A contribuição da massa da mola para a massa efetiva do sistema em oscilação poderá ser calculada da maneira que expomos a seguir.

Consideremos a energia cinética (Ec) de uma mola, junto com sua carga, animada de um movimento harmônico simples. Num dado instante, consideremos a massa da carga (mc) movendo-se para cima com velocidade vc, conforme a ilustramos acima. Nesse instante, um elemento de massa (dm) da mola se moverá também para cima