As Energias e forças num sistema Massa

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A explicação fisicamente da presença do sinal negativo na expressão F= -kx seria, por ser uma força restauradora, essa força tem que atuar no sentido oposto à força aplicada pelo peso, por isso o sinal negativo na fórmula.

Depois de conhecido a lei de Hooke, posteriormente será analisado as trocas de energias que ocorrem num sistema massa mola, atribuindo uma nova posição inicial ocupada pela parte inferior ao lastro x0 = 0,16m, e o K = 17 N/m, a elongação sofrida pela mola ao adicionar uma carga de 0,5 N é de 0,027 m, após esses valores o trabalho W foi calculado. W= ½ K x²

W= ½. 17.0,027²= 0,006 J

Após, desconsiderando a energia potencial elástica inicial armazenada foi registrada uma nova posição de equilíbrio x0,1 = 25,4 cm ou 0,254 m. Depois foi puxado as massas suspensas 10 mm abaixo do novo ponto, e definido o trabalho necessário para deslocar as massas de x. W= ½. 17.0,001²= 0,00085 J, esse será o mesmo valor da energia cinética Ec no ponto x0,1 , por que nesse ponto a energia cinética máxima e toda energia é convertida em cinética. E também é o mesmo valor das energias potenciais nos extremos da trajetória, como a soma da energia potencial e cinética em qualquer ponto

Soltando a carga a partir do ponto, observa se que quanto ela atinge o ponto de equilíbrio x0,1 possui a velocidade máxima e o valor da energia potencial elástica no instante que a carga passa pelo ponto x0,1 é 0. Se a energia não pode ser destruída, o corpo continua subindo acima do x0,1, por que a energia é convertida de aceleração a desaceleração e potencial e o ponto de equilíbrio em velocidade máxima. Quando móvel quando chega no ponto mais alto de sua trajetória a energia cinética comprime a mola transformando em energia potencial, e o valor da Ec do móvel no seu ponto mais alto é 0.

O tipo de energia que a mola possui nos pontos extremos da trajetória é a energia potencial elástica, A expressão matemática que relaciona a energia cinética e a energia potencial é EM=EC + EP Onde, 1 / 2 mv² + 1 / 2 kx², onde relaciona ao princípio da conservação da energia mecânica.

Os valores da energia potencial elástica e cinética do móvel, na posição X= -4mm, quando abandonado da posição x0,1 = -10 mm é:

Determine a velocidade do móvel neste instante em que se cruza pela posição x= -4 mm

Conclusão

Os dados do experimento nos levaram a resultados com poucas diferenças entre o teórico e o prático. As margens de erros encontradas foram variadas e estas devem-se a fatores que podem ter comprometido a exatidão dos resultados da experiência. Por fim, os gráficos mostraram o trabalho executado pela mola, independentemente do peso e, com isso, percebemos a relação peso x tempo aplicado para cada um, comparado com o resultado das forças. Por fim, conseguimos obter os resultados esperados nos objetivos, determinamos a constante elástica da mola helicoidal através do método estático; a constante elástica através do método dinâmico com representação gráfica dos valores encontrados, além de encontrar o valor do trabalho realizado pela mola, também ganhamos referencial a respeito de calcular o princípio da conservação de energia

Agradecimentos

Agradecimentos a todos os membros da equipe que contribuíram para a realização e conclusão dessa atividade e também aos ensinamentos tanto teóricos como práticos do professor Danilo Sande

Referência Bibliográfica

ALVES,Talita. Lei de Hooke. Disponível em: . Acesso em: 20 maio. 2016.

LIMA,Nelson. Energia Cinética, e Energia Potencial Gravitacional. Disponível em: . Acesso em: 20 maio. 2016.