Sistema Massa-mola

Introdução
Muitas forças da natureza tem a mesma forma matemática que a força exercida pela mola. Examinando ela em particular veremos que a cada esforço F realizado numa mola helicoidal cilíndrica fixa por uma das extremidades corresponde a uma deformação X, onde temos a constante K em que ela é chamada de constante elástica, uma medida de rigidez da mola onde K dá-se a denominação da constante na seguinte função:
F= K.X

Figura : (a) Mola sem ação de força externa. x0 corresponde ao seu comprimento natural.
(b) Mola sob ação de um corpo de peso P=mg, o qual deforma a mola de um valor ∆x = x – x0.

Importante ressaltar que a constante depende do formato e do material em que ela é feita.

Objetivo
O objetivo deste experimento é determinar, experimentalmente, a constante elástica em um sistema massa-mola e em arranjos em série. Para isso precisamos falar da lei relacionada à elasticidade dos corpos, a Lei de Hooke.
A lei de Hooke consiste basicamente na consideração de que uma mola possui uma constante elástica k. Esta constante é obedecida até um certo limite, onde a deformação da mola em questão se torna permanente. Dentro do limite onde a lei de Hooke é válida, a mola pode ser comprimida ou alongada, retornando a uma mesma posição de equilíbrio. Importante sempre lembrar que a constante elástica da mola depende principalmente da natureza do material de fabricação da mola e de suas dimensões. Sua unidade mais usual é o N/m (newton por metro) mas também encontramos N/cm; kgf/m, etc.

Experimento
Um sistema massa-mola é constituído por uma massa acoplada a uma mola que se encontra fixa a um suporte. A deformação da mola e proporcional à força aplicada para comprimir e/ou esticar a mola, a qual é dada pela Lei de Hooke: F = - kx (a partir da equação pode se concluir que a força é negativa, ou seja, oposta a força aplicada); onde x é a deformação da mola em relação à posição de equilíbrio (x = 0) e k é a constante elástica.