Experimento - O Pêndulo de Molas

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Laboratório de Física II

Experimento: Pêndulo de molas

Nomes: Yuri Issamu Otomo                        R.A.: 11.118.274-7

              William Pereira Bezerra                        R.A.: 11.118.275-4

              Adiel de Jesus Oliveira                        R.A.: 11.118.289-5

Período: Diurno

Turma: 731                        Bancada: 02

Professor: Paião

Data da realização: 21/08/2018

Data de entrega: 28/08/2018

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Objetivos da experiência

• Estudar o sistema massa-mola.
• Determinar a constante elástica da mola 1 e da mola em série.
• Comparação para os valores de K, entre o método estático e o método dinâmico.

Resumo teórico

No experimento realizado em sala de aula, utilizamos um sistema massa-mola com uma mola helicoidal a fim de descobrirmos sua constante elástica através do movimento harmônico amortecido realizado pela mola. Foram realizados dois experimentos: com a mola 1 e com molas em série. Utilizamos pesos de 200g, 300g, 400g, 500g e 600g para a realização do gráfico de T2(segundos) por M(massa).

Inicialmente colocamos o porta-cargas com um peso equivalente a 150g(completando 200g) sobre a mola 1 e o colocamos em repouso, aplicando a lei de Newton:

P-Fe=M*a=0

Após entrar em estado de repouso, aplicamos uma força a fim de iniciar as oscilações. No total foram 10 oscilações a fim de diminuir o erro percentual, após as 10 oscilações dividimos o tempo obtido por 10 para encontrar o período de uma oscilação. Durante o período de oscilação a força peso e a força elástica não se anulam, tendo como resultante a força restauradora.

Ao fim do cálculo do período de uma oscilação e tendo realizado o mesmo processo para os demais pesos, repetimos os procedimentos com as molas em série. Colocamos duas molas em série e penduramos o porta-cargas junto com o peso, colocando-os em repouso, para assim iniciar um processo idêntico ao anterior.

Em seguida aplicamos os dados nos gráficos da mola 1 e a mola em série, para assim através da análise do gráfico calcularmos o K(constante elástica). Utilizamos um dos pontos do gráfico para encontrarmos um ∆T2 e um ∆m aos quais aplicamos a fórmula:

Τ = 2 ou  T2=[pic 3][pic 4]

Aplicando os valores encontrados chegamos ao valor de k, tanto da mola 1 quando da mola em série.

Posteriormente comparamos o resultado obtido nesse experimento e no experimento anterior a fim de calcular o erro percentual.

Material utilizado no experimento

• Duas molas helicoidais.
• Suporte de massas.
• Massas de 50g a 200g.
• Gancho para molas.
• 2 hastes de metal.
• Cronômetro.
• Calculadora.

Procedimento experimental

1. Penduramos a mola 1 na haste horizontal com massa suspensa total (considerando a massa do porta-massa).
2. Colocamos o sistema em movimento.
3. Medimos o tempo de 10 oscilações completas (t10) e calculamos o período: T=t10/10 e T2.
4. Variamos as massas e anotamos os dados de massa (kg), tempo de 10 oscilações (t10)(s), o período (T) e o período ao quadrado (T2).
5. Repetimos os procedimentos acima para a associação em série das molas.

*Precisão do crônometro: 0,01 s.

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Dados experimentais

MOLA 1
m(kg) (massa total oscilante)	0,200	0,300	0,400	0,500	0,600
t10(s) (tempo de 10 oscilações)	4,03	4,55	5,25	5,81	6,77
T(s)=(t10/10)	0,403	0,455	0,525	0,581	0,677
T2 (s2)	0,162	0,207	0,276	0,338	0,458

ASSOCIAÇÃO EM SÉRIE DAS MOLAS
m(kg) (massa total oscilante)	0,200	0,300	0,400	0,500	0,600
t10(s) (tempo de 10 oscilações)	5,77	7,05	8,05	8,80	9,91
T(s)=(t10/10)	0,577	0,705	0,805	0,880	0,991
T2 (s2)	0,333	0,497	0,648	0,774	0,982

Gráficos

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Gráfico 1: Curva corresponde ao comportamento da mola 1

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Gráfico 2: Curva corresponde ao comportamento das molas associadas em série.

Cálculos

Neste experimento, foram efetuados os cálculos das constantes elásticas da mola 1 e da associação em série.

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