Oscilação de um Sistema Massa-mola

Universidade Federal de Minas Gerais

Prova IIA
Oscilação de um Sistema Massa-Mola

Professora: Charlane
Turma: U3
Data de realização da prova: 13/12/2012
Aluno: Lucas Robert Mendonça Cruz Introdução:
Estando um sistema em situação de equilíbrio estável, ao afastá-lo levemente dessa situação e liberá-lo, o sistema 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.
Ao pendurar-se um objeto de massa m na extremidade de uma mola de constante elástica k e massa desprezível, é produzido um alongamento x0. Nessa situação o sistema encontra-se em equilíbrio, ou seja, a mola exerce nele uma força igual em módulo ao seu peso: kx0 = mg
Perturbando-se o equilíbrio do sistema através de um deslocamento Δx da posição inicial do sistema e soltando-se o objeto, o sistema passa a oscilar, executando um movimento periódico, durante o qual a posição do objeto é definida por uma função senoidal do tempo: x = x0 + Δx sen(2πft + φ) e o período de oscilação T=1/f dado por
T = 2π√(m/k)
Dessa forma, faz-se possível a medição da constante elástica k de uma mola através da determinação do seu período de oscilação em função da massa m pendurada em sua extremidade, obtendo-se pares de valores com os quais obtém-se um gráfico não linear, que pode ser linearizado fazendo-se o gráfico de T² em função da massa.

Parte Experimental:
Objetivo: Determinar o valor da constante elástica k de uma mola.
Material utilizado: Mola, cronômetro, suporte e objetos de massas conhecidas.
Procedimentos:
Pendurou-se um objeto de massa conhecida m1 na extremidade da mola pendurada no suporte e deixou-se que o sistema atingisse uma situação de equilíbrio estável.
Promoveu-se um pequeno deslocamento do alongamento do sistema e soltou-se.
Mediu-se, então, o tempo levado para que o sistema fizesse 10 oscilações completas e