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Relatório Constante de Molas, Trabalhos de Física Experimental

Relatório referente ao experimento feito para averiguar a constante de uma mola

Tipologia: Trabalhos

2023

Compartilhado em 09/05/2023

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yashi-xd 🇧🇷

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Constante Elástica de Molas
Autores: Mateus Oliveira de Almeida Turma: PS8A_9 Data:25/04/2023
Arthur Souza Diniz Teixeira
Objetivo:
A experiência tinha como objetivo observar e analisar o movimento cíclico de
oscilação de uma mola ao ser aplicada uma deformação nela e relacionar a massa aplicada
com o período total. Além disso, foi utilizado os dados para calcular o valor aproximado
da constante elástica(k) da mola utilizada
Introdução:
O experimento foi baseado na interpretação das fórmulas de posição da
extremidade da mola em relação a frequência(eq.1) e da determinação do período de cada
ciclo através da massa e da constante elástica:
x=x0+Δxsen(2ℼft+ɸ) (eq.1)
A definição de x seria a posição instantânea da mola, enquanto x0 é a posição
inicial e por fim o Δx seria o deslocamento da mola. O f é a frequência do ciclo e pode
ser adquirido através do inverso do período total, este determinado pela fórmula a
seguir: T=2ℼ(m/K)¹² (eq.2)
O T representa o período, enquanto m é a massa aplicada ao sistema e K a
constante elástica da mola utilizada no experimento. Observando as duas, pode-se
abstrair que, ao manter o deslocamento fixo em todo o momento, o período só irá se
alterar caso a massa altere, tendo uma relação diretamente proporcional entre os dois.
Com isso, é possível criar uma metodologia onde, com os dados coletados, pode-se
determinar o valor de K.
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Constante Elástica de Molas

Autores: Mateus Oliveira de Almeida Turma: PS8A_9 Data: 25 /04/ Arthur Souza Diniz Teixeira

Objetivo:

A experiência tinha como objetivo observar e analisar o movimento cíclico de oscilação de uma mola ao ser aplicada uma deformação nela e relacionar a massa aplicada com o período total. Além disso, foi utilizado os dados para calcular o valor aproximado da constante elástica(k) da mola utilizada

Introdução:

O experimento foi baseado na interpretação das fórmulas de posição da extremidade da mola em relação a frequência(eq.1) e da determinação do período de cada ciclo através da massa e da constante elástica: x=x 0 + Δx sen(2ℼft+ɸ) ( eq. 1) A definição de x seria a posição instantânea da mola, enquanto x0 é a posição inicial e por fim o Δx seria o deslocamento da mola. O f é a frequência do ciclo e pode ser adquirido através do inverso do período total, este determinado pela fórmula a seguir: T=2ℼ(m/K)¹² (eq.2) O T representa o período, enquanto m é a massa aplicada ao sistema e K a constante elástica da mola utilizada no experimento. Observando as duas, pode-se abstrair que, ao manter o deslocamento fixo em todo o momento, o período só irá se alterar caso a massa altere, tendo uma relação diretamente proporcional entre os dois. Com isso, é possível criar uma metodologia onde, com os dados coletados, pode-se determinar o valor de K.

Métodos:

  1. Utilizamos uma única mola (𝐾) e determinamos um deslocamento fixo para todas as massas. Após isso, iniciamos esticando a mola em conjunto da massa inicial no nível estipulado e medimos o período de 5 oscilações;
  2. Repetimos o processo anterior 6 vezes, tomando nota do periodo a cada massa aplicada
  3. Montamos uma tabela com os valores obtidos, sendo eles a massa utilizada e o período medido dividido por 5;
  4. Construímos o gráfico de força por deslocamento com os valores obtidos;
  5. A partir do software SCIDavis. utilizamos a regressão linear para descobrir o valor de A, que é a constante elástica da mola única.

Resultados:

A partir do sistema montado obtemos os seguintes valores: A partir desses dados, e em conjunto com manipulações da formula para linearização, montamos um gráfico de força por deformação e aplicamos a regressão linear para obter 𝐾;