Relatório Sistema Massa-Mola

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA - CCET
DEPARTAMENTO DE FÍSICA - DFI

OSCILAÇÕES LIVRES E FORÇADAS SISTEMA MASSA MOLA

SÃO CRISTÓVÃO/SE
DEZEMBRO de 2013
ANDRE LUIZ TRINDADE
FABIO LIMA FRANÇA
GABRIEL LIMA FIGUEREDO
ISAQUE RODRIGUES ALVES
LEVY SANTOS ALMEIDA
LUCAS SILVA FONTES

OSCILAÇÕES LIVRES E FORÇADAS SISTEMA MASSA MOLA

Relatório referente à aula experimental da disciplina Laboratório de Física C, ministrada pela Prof. Roberto Saito, no Departamento de Física da Universidade Federal de Sergipe.

SÃO CRISTÓVÃO/SE
DEZEMBRO de 2013
1. Introdução
Neste experimento, foram estudados duas situações de movimento oscilatório: o movimento oscilatório livre amortecido e o movimento oscilatório forçado.

Movimento Oscilatório Livre Amortecido

Quando uma massa m é suspensa por uma mola de constante elástica k são geradas duas forças no sistema: a força peso da massa e a força de restituição da mola (Figura 1).

Figura 1 - Sistema Massa-Mola com massa suspensa

Onde, o peso é dado por P = m.g e a força de restituição da mola gerada é dada por F = -k.x
Numa situação ideal, a força resultante é dada pela soma vetorial da força de restituição e da força peso e é dada por:

Pela segunda lei de Newton:

Solucionando esta EDO, temos que: 4
Já numa situação mais real, existe também a força de atrito do ar. Daí surgirá, na análise da equação acima, um coeficiente de amortecimento. Sendo a força de atrito gerada no sistema dada por, de forma sucinta, da mesma análise feita anteriormente, porém adicionando mais essa força na composição da resultante, obtemos a solução da EDO:

No experimento em questão, a força de atrito com o ar é gerada por meio de uma placa de papelão que oscila juntamente com o corpo (Figura 2), fazendo parte da massa total (m) do corpo.

Figura 2