Baixe Física Experimental 1-RELATÓRIOS - osciladormassa - mola e outras Notas de aula em PDF para Física Experimental, somente na Docsity! Universidade Federal de Campina Grande – UFCG Centro de Ciências e Tecnologia – CCT Unidade Acadêmica de Física Disciplina: Física Experimental I Professora: Cleide/Vera -oscilador massa-mola - Aluna: Julliana Marques Rocha Costa MATRÍCULA: 20511750 Campina Grande-PB. 1. Introdução 1. Objetivo Este experimento teve como objetivo determinar o comportamento do período de um oscilador massa mola em função da massa pendurada na mola; também fazer um estudo que leve à precisão teórica deste comportamento e, através disso, determinar a constante de elasticidade da mola. 2. material utilizado Foi utilizado nesse experimento: • Corpo Básico (1); • Armadores (2,1); • Manivela (2,4); • Balança (2.10); • Bandeja (2.11); • Conjunto de massas Padronizadas (2.12); • Suporte para Suspensões Diversas (2.13); • Cronômetro (2.21); • Mola (2.25); • Cordão. 3. montagem 2. pROCEDIMENTOS E ANÁLISES Observe que, nesse estudo, a massa da mola foi considerada desprezível. 3. CONCLUSÃO Neste experimento foram obtidas as seguintes conclusões: Comparando-se a expressão experimental para mt com a teórica, observamos que: , Substituindo-se o valor de A, calculado anteriormente, determinou-se o valor da constante de elasticidade k da mola: Sabendo que 1dyn = 1gcm/s², temos que 1g/s² é equivalente a 1dyn/cm, temos: . Transformando K (dyn/cm) para (gf/cm), temos que 1gf equivale a 980dyn, então o K = 2,48gf/cm. E ainda, transformando o K(gf/cm) para (N/m), sabendo que 1gf equivale a 9,8x10-3 N, temos que o K = 2,43N/m. Observou-se que o valor de K em (N/m) e (gf/cm) são bem próximos. Foi determinado o erro percentual cometido na determinação do expoente B: Observamos que não podemos confiar nos valores experimentais e no valor da constante de elasticidade da mola, pois obtemos valores sem considerar a massa da mola. A discrepância entre os valores determinados para k nesse experimento e no de nº 20 (Coeficiente de Elasticidade das Molas), onde obtemos k = 3,50 gf/cm, foi de: Façamos as seguintes considerações: num determinado instante t, a mola tem um comprimento L e a velocidade de seu ponto inferior (velocidade máxima) seja V. assim, um elemento infinitesimal da mola dλ, a uma distância λdo ponto superior (em repouso) terá velocidade v, dada pela equação: e a massa infinitesimal por . Desta forma, para a energia cinética da mola, tem-se: Integrando, obtém-se: Com isso, sabe-se que a energia cinética total do sistema é dada pela equação: Levando-se em consideração o efeito da massa da mola, percebeu-se que a mesma é importante, pois os valores dos parâmetros ficaram mais precisos. Para fazer uma nova determinação da constante de elasticidade K, fez-se o gráfico da massa total versus o período de oscilação T, da TABELA III seguinte, onde a nova massa total mt do sistema é igual à massa total da TABELA II mais 1/3 da massa da mola. Agora, levando em consideração o efeito da massa da mola no sistema, com ajuda dos dados da TABELA III, traçamos, em papel dilog, um novo gráfico da massa total suspensa mt versus o período T (ver anexo). TABELA III 1 2 3 4 5 6 7 8 mt (g) 33,7 55,7 63,7 93,7 113,7 133,7 153,7 173,7 T (s) 0,654 0,824 0,971 1,128 1,238 1,291 1,418 1,509 Com isso, temos a relação entre a massa e o período que é dada por: . Comparando-se novamente a expressão experimental para mt com a teórica, observamos que: . E um dos erros sistemáticos cometidos neste experimento foi a resistência do ar e a exclusão da massa da mola no início da experiência. ANEXOS P = mt.g Kxi
