Relatório sobre movimento harmônico simples

...

Mola

Método Estático (N/M2)

Método Dinâmico

(N/M2)

k Fabric.

(N/M2)

ka

43,2

59,7

43

kb

86,7

83,5

86

k(a+b)P

118,5

115,7

129

K(a+b)S

28,3

27,3

28,6

Na figura 2 podemos observar uma mola fixada em um suporte, onde os pesos são acrescentados. Na altura dos pesos é ajustado o sensor do phogate, o qual mede os períodos das oscilações.

[pic 12][pic 13]

- RESULTADOS E DISCUSSÕES

Na Tabela I estão resumidos os principais dados obtidos para o experimento em discussão. Os resultados demonstrados na tabela foram alcançados através das equações 2, 3 e 4. Podemos verificar que o método estático foi mais eficiente que o método dinâmico para determinar a constante elástica das molas. Uma vez que, em comparação ao valor da constante da mola determinado pelo fabricante, o erro relativo do método estático foi menor que o obtido pelo método dinâmico em todas as quatro situações.

[pic 14]

Na figura 3, temos representado o gráfico com os dados obtidos para a determinação da constante elástica ka através do método dinâmico. A partir da equação 3, os dados foram ajustados por regressão linear indicando um coeficiente angular de (0.67 ± 0,03) e um coeficiente linear de (0,0026 ± 0,0005). O coeficiente de correlação obtido foi r=0,9928, indicando que os dados possuem de fato um comportamento linear. Vale ressaltar que em todos os casos, o coeficiente de correlação obtido foi r>0,98, o que confere uma linearidade entre os dados obtidos, como era esperado pela teoria.

[pic 15][pic 16]

As pequenas discrepâncias observadas entre os valores esperados na teoria e os resultados obtidos na prática podem ser explicadas por alguns fatores como:

- Desgaste natural da mola, o que pode afetar o seu deslocamento e modificar o período das oscilações;

- O material utilizado no experimento é simplório, se comparado com o que o fabricante utilizou para a determinação das constantes, uma vez que este dispõe de equipamentos de alta precisão e exatidão;

- A massa presa a mola no método dinâmico pode não ter sido ajustada corretamente ao sensor do photogate, o que acarreta em leituras errôneas dos períodos de oscilação por este equipamento;

- Além disso, deve-se salientar que, apesar de o experimento ser feito com bastante atenção, pode ter ocorrido algum erro na hora de colher um dado por parte dos experimentadores.

No entanto, dentro dessas considerações, o experimento se mostrou eficiente quanto ao seu objetivo final, a determinação das constantes elásticas das molas.

- CONCLUSÕES

Neste experimento verificamos a constante elástica de diferentes molas e em posições diferentes, utilizando dois métodos distintos: o método estático e o método dinâmico. De posse das grandezas medidas no experimento verificou-se uma linearidade entre elas, como era previsto pela Lei de Hooke. Chegando assim, a valores bem próximos dos previstos.

Podemos então, levando em conta as considerações anteriores, concluir que o experimento foi eficiente para a determinação dessa característica física das molas. Além disso, foi de grande valia para majorar o conhecimento dos experimentadores a respeito do MHS.

V. REFERÊNCIAS

- HALLIDAY, D.; RESNICK, R. Fundamentos da Física. 6.ed. Rio de Janeiro: LTC, 2002. cap 14, v.2.

- TIPLER, A.P; MOSCA, G. Física. 5.ed. Rio de Janeiro: LTC, 2006. cap. 14, v.1.