M Quina De Atwood Com Massa Vari Vel

Revista Brasileira de Ensino de F´ısica, v. 36, n. 2, 2503 (2014) www.sbfisica.org.br M´aquina de Atwood com massa vari´avel em movimento oscilat´orio at´ıpico
(Atwood Machine with variable mass in atypical oscillatory motion)

B. Lucatto, M.B. Caprecci, J.V.A. Gon¸calves, B.N. Sismanoglu1
Laborat´
orio de Mecˆ anica, Departamento de F´ısica, Instituto Tecnol´ ogico de Aeron´ autica, S˜ ao Jos´e dos Campos, SP, Brasil
Recebido em 2/10/13; Aceito em 16/1/14; Publicado em 23/5/2014
O problema da m´ aquina de Atwood com massa vari´ avel ´e apresentado neste trabalho atrav´es de uma configura¸ca
˜o robusta, que permite a aquisi¸ca
˜o de dados da dinˆ amica do movimento oscilat´ orio durante um intervalo de tempo relativamente longo. O sistema ´e facilmente implementado atrav´es da utiliza¸ca
˜o de uma polia e um conjunto de trˆes corpos cujas massas obedecem a rela¸ca
˜o M > m1 > m2 e M < m1 + m2 . O problema pode ser tratado de maneira l´ udica para alunos do ensino m´edio ou com uma profundidade maior, atrav´es da utiliza¸ca
˜o
do formalismo Lagrangiano, para estudantes de n´ıvel superior. O movimento oscilat´ orio do sistema n˜ ao se assemelha com nenhum dos casos de amortecimento peri´ odico ou aperi´ odico observado na literatura, pois a massa do sistema varia em intervalos de tempo n˜ ao constantes. Atrav´es da utiliza¸ca
˜o de fotogates (sensores) acoplados a ` polia e do software Tracker obteve-se um conjunto de vari´ aveis dinˆ amicas para compara¸ca
˜o com os resultados esperados oriundos da descri¸ca
˜o anal´ıtica.
Palavras-chave: m´ aquina de Atwood, dinˆ amica, movimento oscilat´ orio, massa vari´ avel. An Atwood machine with variable mass is presented in this work using a robust configuration that enables data acquisition from the dynamic oscillatory motion during a relatively long time interval. The system is easily implemented through the use of a pulley and a set of three bodies whose masses satisfy the relationship
M > m1 > m2 , and M < m1 + m2 . The