Molas Modificado
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Experimento 4: Momento de Inrcia
Experimento 5: Molas
Objetivo: Verificar experimentalmente a lei de Hooke e determinar a constante elstica atravs dos mtodos dinmico e esttico de:
2 molas, cada uma individualmente
2 molas em srie
2 molas em paralelo
Comparar o resultado obtido experimentalmente com o terico, para molas em srie e paralelo.
Lei de Hooke:
F = - kx
Onde k a constante elstica e x o deslocamento.
k Equivalente:
Para Molas em Paralelo (Keq):
Para 2 molas:
Keq = k1 + k2Para 3 ou mais molas a equao anloga.
Para Molas em Srie (Keq):
Para 2 molas:
Keq =
Para 3 ou mais molas a equao anloga.
Oscilador Harmnico Simples:
O perodo dado por:
m=massa da partcula.
Como Determinar a Constante Elstica de uma Mola:
a. Mtodo Esttico: Baseia-se na lei de Hooke Usando a montagem da Figura 1a, coloque uma massa m no extremo da mola e mea o deslocamento x em relao ao ponto de equilbrio (mola sem massa).
Repita o procedimento para massas de 20, 40, 60, 80, 100g.
Determine a constante da mola fazendo um grfico do peso associado massa m, vs. o deslocamento, x.
Para uma associao de molas em srie ou paralelo a montagem a apresentada nas Figuras 1b e c e o mtodo a seguir o mesmo.
b. Mtodo Dinmico: Oscilador Harmnico Seguindo a montagem da Figura 1a, coloque uma massa no extremo da mola. A partir do ponto de equilbrio do sistema mola+massa, provoque um pequeno deslocamento (por exemplo, 1 cm), solte e deixe oscilar.
Mea o tempo (t) de 10 oscilaes e obtenha o perodo (T).
Mea o tempo 3 vezes para massas de 20, 40, 60, 80, 100g.
Obtenha a constante elstica fazendo um grfico de T2 em funo de m. Para uma associao de molas em paralelo ou em srie a montagem a apresentada nas Figuras 1b e c e o mtodo a seguir o mesmo.
Compare as constantes de molas obtidas para as associaes srie e paralelo com os valores tericos obtidos a partir das constantes individuais. Qual dos dois mtodos fornece melhores resultados para as constantes de associao? Por que?
Figura 1: a) Lei de Hooke, b) 2 molas em paralelo, c) 2 molas em srie.
Tabelas Mtodo Esttico:
Mola 1
m (g)
x (cm)
Mola 2
m (g)
x (cm)
2 molas em Paralelo
m (g)
x (cm)
2 molas em Srie
m (g)
x (cm)
Tabelas Mtodo Dinmico:
Mola 1
m (g)
t (s)
tmdio (s)
T (s)
Mola 2
m (g)
t (s)
tmdio (s)
T (s)
2 molas em paralelo
m (g)
t (s)
tmdio (s)
T (s)
2 molas em srie
m (g)
t (s)
tmdio (s)
T (s)
Bibliografia:
Mais detalhes sobre a obteno das equaes para Keq e T podem ser encontrados nos livros:
Fsica Vol. 2 de Resnick, Halliday e Krane, Ed. Livros Tcnicos e Cientficos
H .M. Nussenzveig, Curso de Fsica Bsica Vol. 1, Ed. Edgar Blucher.
EMBED PBrush
a))
b)
c)
Ponto de Equilbrio
F = -kx
Lei de Hooke
PAGE 1
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