Relatorio-Massa Mola Oscilante
Todo corpo sofre deformações ao ser submetido a qualquer tipo de força. Entre outros tipos de deformações, temos a deformação elástica. Aplicando-se algum tipo de tração em um corpo, ele tende a se alongar, ou seja, seu comprimento final é maior que o comprimento inicial. Ao terminar esse esforço que causou o alongamento, o objeto tende a voltar ao seu comprimento inicial. A experiência no laboratório do dia 17 de março foi aferir a constante elástica de uma mola, variando a massa em um comprimento ou altura específica de 70 cm. Para medir forças, um dos instrumentos utilizados é o dinamômetro de mola. O dinamômetro de mola é constituído de uma mola helicoidal, tendo na sua extremidade superior um cursor que desliza sobre uma escala previamente graduada quando o dinamômetro é calibrado. Na outra extremidade da mola é aplicada a força F que se quer medir.
Corpo em mola vertical Quando um corpo é pendurado em uma mola vertical existe uma força mg para baixo, além da força da mola sobre o corpo. Se escolhermos o sentido de y positivo para baixo, então a força da mola sobre o corpo é -ky onde y é a distensão da mola. A força resultante sobre o corpo é então,
ΣFy= -ky+mg (14-21)
Podemos simplificar esta equação mudando para uma nova variável y'=y-y₀, onde y₀=mg/k é quanto à mola é distendida quando o corpo está em equilíbrio. Substituindo y por y'+y₀ fica
ΣFy= -k(y'+y₀)+mg
Mas ky0=mg, de modo que
ΣFy= -kY' (14-22)
A segunda lei de Newton (ΣFy= ma) nos dá
-ky’=m (d²y’/dt²)
No entanto y=y’+ y₀ onde y₀=mg/k é uma constante. Assim d²y/dt² =d²y’/dt², de modo que:
-ky’=m (d²y’/dt²)
Rearranjando,
d²y/dt²=-(k/m)y’ que é o mesmo que a Equação, com y’ no lugar de y . Ela tem já familiar solução y=A.cos (ωt+δ)
Onde ω=√k/m
Assim o efeito da força gravitacional mg é meramente o de deslocar a posição de equilíbrio de y=0 para y’=0. Quando