RELATÓRIO MECANICA VIBRATÓRIA
Por: Giancarlo Medeiros de Almeida • 8/6/2020 • Trabalho acadêmico • 2.687 Palavras (11 Páginas) • 127 Visualizações
[pic 1]
Universidade Estácio de Sá – UNESA
Engenharia Mecânica
Campus Santa Cruz
Giancarlo Medeiros de Almeida – 2015.03.68455-5
Carolina de Sousa – 2018.02.27981-4
MECÂNICA VIBRATÓRIA
LABORATÓRIO 1:
RIGIDEZ DA MOLA PELO MÉTODO ESTÁTICO E DINÂMICO.
Rio de Janeiro
16 de setembro de 2018
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 1 - Um sistema massa-mola em duas situações: no ponto de equilíbrio e deslocado de uma distância x antes de ser posto a oscilar. 2
Figura 2 - Materiais utilizados. 7
Figura 3 - Representação do Aparato. 7
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 - Informações iniciais 9
Tabela 2 - Rigidez da mola pelo método ESTÁTICO. 9
Tabela 3 - Rigidez da mola pelo método DINÂMICO. 10
Sumário
1 OBJETIVOS 1
1.1 Objetivo Geral: 1
1.2 Objetivos Específicos: 1
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA: 1
2.1 Lei de Hooke 1
2.2 Movimento Harmônico Simples Sistema (Massa-Mola). 2
2.2.1 Equação do movimento do MHS. 2
3 Esquema de Montagem 7
3.1 Matérias Utilizados: 7
3.2 Descrição do Experimento 7
4 Procedimentos Experimentais 8
4.1 Tomada de Dados: Determinação da constante elástica de uma mola – Método Estático 8
4.2 Tomada de Dados: Determinação da constante elástica de uma mola – Método Dinâmico 8
5 Resultados 9
5.1 Método Estático 9
5.2 Método Dinâmico 9
6 Discussão 11
7 Conclusão 12
Bibliografia 13
OBJETIVOS
Objetivo Geral:
Encontrar o valor da constante elástica da mola por meio de métodos empíricos.
Objetivos Específicos:
- Verificar que o comportamento estático de uma mola, para pequenas deformações, é corretamente descrito pela Lei de Hooke;
- Provar que o período de oscilação de um sistema massa-mola é independente da amplitude, para pequenas oscilações;
- Medir grandezas físicas diretas e, analisar o comportamento estático e dinâmico de um sistema massa-mola suspenso;
- Comparar modelos físico-matemáticos comumente adotados pela comunidade científica com os dados encontrados em laboratório para determinar a rigidez da mola.
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA:
Lei de Hooke
Seja uma mola linear de rigidez k presa em uma das extremidades de um suporte, e em equilíbrio estático (repouso). Quando aplicamos uma carga F na outra extremidade da mola, o mesmo tende a se deformar proporcionalmente a intensidade da força aplicada, a relação de força deformação é dada pela equação de Hooke:
[pic 2]
Equação 1 - Lei de Hooke para Mola.
Onde k é um coeficiente de proporcionalidade que estabelece uma relação de igualdade dentre a deformação e a força aplicada, esse valor é característico do material na qual a mola é constituído e normalmente informado pelo fabricante. O sinal negativo indica que a força é sempre contraria à deformação, isto é: se x > 0 , então, F < 0; e se x < 0 , então, F > 0. Daí, portanto, o nome de força restauradora, aquela que age no sentido de restaurar o estado de equilíbrio estável original. A Equação 1 é válida apenas para pequenas deformações da mola, pois a partir de um dado limite, a mola passa por deformações plásticas, pendendo-se suas características iniciais.
Esse tipo de elemento de máquina é utilizado com a função de armazenar de energia mecânica em energia potencial, devido a sua natureza restauradora, essa energia acumulada tende a ser convertida em energia cinética. A energia elástica da mola é dada por:
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Equação 2 - Energia Potencial Elástica.
Movimento Harmônico Simples Sistema (Massa-Mola).
Seja um sistema de uma mola presa a um ponto fixo e acoplada a outra extremidade corpo de massa m em situação de equilíbrio estático. Quando esse sistema é levemente afastado da situação de equilíbrio e liberado (sem que haja a ação de forças dissipativas), ele passa a executar um movimento periódico ou oscilatório, em torno da posição inicial, chamado de Movimento Harmônico Simples (MHS).
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